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长篇一文介绍超声波传感器原理及其应用中如何工作

来源: 作者: 发布日期:2020-12-10

 超声波感应是感应距离并以高可靠性检测水平的非常佳方法之一。

 
紫色888集团官网的技术支持会一直收到有关紫色888集团官网的传感器如何工作以及传感器在什么环境下工作(或不工作)的电子邮件。
 
本指南的创建是对超声波感应,其原理以及超声波传感器在您的应用中如何工作的介绍。
 
非常重要的是,您需要了解什么是超声波传感器。
 
什么是超声波传感器?
       超声波传感器是一种使用超声波来测量到物体的距离的仪器。
 
       超声传感器使用换能器发送和接收超声脉冲,这些超声脉冲中继回有关对象接近度的信息。  
 
       高频声波从边界反射以产生不同的回波模式。
 
超声波传感器如何工作。
       超声波传感器通过以高于人类听觉范围的频率发出声波来工作。传感器的换能器充当麦克风来接收和发送超声波。与其他传感器一样,紫色888集团官网的超声传感器也使用单个传感器发送脉冲并接收回声。传感器通过测量超声波脉冲的发送和接收之间的时间间隔来确定到目标​​的距离。
超声波传感器如何工作
       该模块的工作原理很简单。它以40kHz的频率发出超声波脉冲,该脉冲在空中传播,如果有障碍物或物体,它将反弹回传感器。通过计算传播时间和声音速度,可以计算出距离。
 
       超声波传感器是检测透明物体的jue佳解决方案。对于液位测量,例如,由于目标半透明,使用红外传感器的应用程序在这种特殊的使用情况下会遇到困难。
 
       对于存在检测,超声波传感器可以检测物体,而与颜色,表面或材料无关(除非材料像羊毛一样柔软,因为它会吸收声音)。 
 
       为了检测光学技术可能失效的透明物体和其他物体,超声波传感器是可靠的选择。 
 
使用多个传感器并避免干扰
       在应用程序中使用多个传感器时,以一种可以避免串扰或任何其他干扰之类的方式连接它们很重要。
 
       为防止干扰来自传感器的超声信号,重要的是要使超声换能器的表面没有任何障碍物。
 
常见的障碍包括:
       污垢
       雪
       冰
       其他冷凝
对于此特定用例,紫色888集团官网提供了自清洁传感器。
 
它们专门用于要求高湿环境下抗结露的应用,紫色888集团官网的自清洁功能被设计为连续运行,以便激活自清洁功能。 
 
注意:“自清洁”功能不能清除传感器表面的污垢。目的是清除换能器的水分,使其正常工作。
 
超声波传感器如何使用?
       紫色888集团官网的超声波距离,液位和接近传感器通常与Raspberry Pi,ARM,PIC,Arduino,Beagle Board等微控制器平台一起使用。
 
       超声波传感器向目标发射声波,并通过测量反射波返回到接收器所花费的时间来确定声波的距离。 
 
       该传感器是一种电子设备,将通过发送超声波来测量目标的距离,然后将反射的声音转换为电信号。
 
紫色888集团官网的传感器通常用作接近传感器。
 
超声波传感器还用于避障系统以及制造中。
 
紫色888集团官网的ShortRange传感器提供了近距离检测的机会,在这种情况下,您可能需要传感器将物体的距离缩小至2cm。这些产品在构建时也考虑到了非常低的功耗要求以及需要抑制噪声的环境。 
 
注意:由于表面变化或角度变化,小颗粒或小颗粒可能会使超声波脉冲偏向传感器。 
 
在这些环境中,由于休止角,表面变化或两者兼而有之,目标可能会吸收声音或使声音能量偏离传感器。 
 
何时不使用超声波传感器
       在某些情况下,目标物体太小,以至于反射的超声波信号不足以进行检测,并且距离无法正确测量。
 
在项目中使用超声波传感器
1.启动控制器
       在本示例中,紫色888集团官网使用了Arduino,但是您可以使用其他控制器和程序。
启动控制器
2.安装软件
       在电脑上安装Arduino Sketch编码软件。在这里,您可以输入要编译的代码并将其发送到Arduino开发板。
 
3.使用ARDUINO设置您的传感器
       将您的Arduino插入USB电缆和计算机。上传Arduino之后,即可编译并激活代码。
 
4.编译并运行代码
       下面的代码将使您可以读取以厘米为单位的距离。编译并运行此代码以获得与非常近的对象的实时距离测量值。(请注意:此代码不仅适用于Arduino,而且可以在大多数控制器上运行)
 
为什么要使用超声波传感器?
        超声波在任何照明环境中都是可靠的,可以在室内或室外使用。超声波传感器可以避免机器人的碰撞,并且只要不太快就可以经常移动。  
 
        超声波是如此广泛地使用,它们可以可靠地在谷物仓位感应应用,水位感应,无人机应用以及在您本地直通式餐厅或银行感应汽车中实现。
 
超声波测距仪通常用作检测碰撞的设备。  
 
超声波传感器非常适合用于以下情况的非接触式检测:
       存在
       水平
       位置
       距离
       非接触式传感器也称为接近传感器。
 
超声波独立于:
       光
       抽烟
       灰尘
       颜色
       材料(柔软的表面(即羊毛)除外,因为该表面吸收超声波并且不反射声音。)
 
可以对具有不同表面特性的目标进行远程检测。
 
超声波传感器优于红外线传感器,因为它们不受烟雾或黑色物质的影响,但是,不能很好地反射声纳(超声波)波的软质材料可能会引起问题。这不是一个非常好的系统,但它是可靠的。
 
涉及超声波检测的应用:
超声波测距
       距离测量基于飞行时间的测量。传感器计算发送和接收反射声音信号之间的时间。  超声波距离传感器(例如MB7360 HRXL-MaxSonar-WR)在箱位测量和邻近区域检测应用中用作高度监视器。   
 
       例如 距离测量将应用在车库停车应用中,感应何时将车辆完全拉入车库。
       MB7360已用作垃圾箱液位传感器,以检测垃圾箱中是否存在谷物和其他材料。
 
超声波传感器进行人员检测
      紫色888集团官网正在研究的流行应用程序是在信息亭中使用紫色888集团官网的传感器来检测是否有人接近并检测环境中的人,例如艺术品装置。

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