Gedetailleerde verduideliking van ultrasoniese sensor wissel meting metode

In daaglikse produksie en lewe, ultrasoniese afstandsensors word hoofsaaklik gebruik in motor-omkeerradar, outomatiese hindernisvermyding van robotte, konstruksieterreine en sommige industriële terreine, soos vloeistofvlak, putdiepte, pyplynlengte, ens., wat outomatiese nie-kontakafstand vereis. Daar is tans twee algemeen gebruikte ultrasoniese reeks oplossings. Die een is die ultrasoniese reeksstelsel gebaseer op enkelskyfie-mikrorekenaar of ingebedde toerusting, en die ander is die ultrasoniese reeksstelsel gebaseer op CPLD (Complex Programmable Logic Device). Om die verwante toepassingsontwerp van ultrasoniese reekssensor te verstaan, moet ons eers die werkbeginsel van ultrasoniese reekssensor verstaan.

Werksbeginsel van ultrasoniese sensor

Ultrasoniese sensors is sensors wat ultrasoniese seine omskakel in ander energie seine (gewoonlik elektriese seine). Ultraklank verwys na die meganiese skokgolf wat in elastiese media met 'n frekwensie groter as 20 kHz gegenereer word. Dit het die kenmerke van sterk rigting, stadige energieverbruik en relatief lang voortplantingsafstand, dus word dit dikwels gebruik vir nie-kontakreeks. Omdat die ultrasoniese golf 'n groot vermoë het om vloeistowwe en vaste stowwe binne te dring, veral in vaste stowwe wat ondeursigtig is vir sonlig. Wanneer die ultrasoniese golf die onsuiwerheid of die koppelvlak tref, sal dit 'n beduidende refleksie produseer om 'n eggo te vorm, en dit kan 'n doppler-effek produseer wanneer dit 'n bewegende voorwerp tref. , So ultrasoniese reeks het beter aanpasbaarheid by die omgewing.

Op die oomblik is daar baie metodes van ultrasoniese module afstand sensor : soos retoer-tyd opsporing metode, fase opsporing metode, en akoestiese golf amplitude opsporing metode. Die beginsel van die ultrasoniese sensor straal 'n sekere frekwensie van ultrasoniese golwe uit, voortgeplant deur lugmedium, en reflekteer terug nadat die meetteiken of hindernis bereik is. Na refleksie ontvang die ultrasoniese ontvanger die pols. Die tyd wat dit neem is die retoer-tyd. Die retoertyd hou verband met die voortplanting van ultrasoniese golwe. Die afstand van die reis is verwant. Die toets transmissietyd kan die afstand kry. Byvoorbeeld: As ons aanvaar dat die afstand tussen die gemete voorwerp en die afstandmeter is, die gemete tyd t/s is, en die ultrasoniese voortplantingssnelheid word uitgedruk deur v/m·s-1, dan is daar 'n relasionele uitdrukking (1)s=vt／2 (1) 

In die geval van hoë akkuraatheid vereistes, moet die invloed van temperatuur op die ultrasoniese voortplanting snelheid oorweeg word, en die ultrasoniese voortplanting snelheid moet reggestel word volgens formule (2) om die fout te verminder.

v=331.4+0.607T (2) In die formule is T die werklike temperatuur in ℃, en v is die voortplantingsspoed van ultrasoniese in die medium in m/s.

  

Werksbeginsel van ultrasoniese reekssensor

Die beginsel van ultrasoniese reikwydte is om ultrasoniese golwe in 'n sekere rigting deur 'n ultrasoniese sender te stuur, en begin tydsberekening op dieselfde tyd as die bekendstellingstyd. Wanneer die ultrasoniese golwe in die lug voortplant, sal hulle onmiddellik terugkeer wanneer hulle struikelblokke teëkom. Die ultrasoniese ontvanger stop dadelik tydsberekening wanneer die gereflekteerde golf ontvang word. . Die ultrasoniese afstandmeetsensor neem die beginsel van ultrasoniese eggo-afstandmeting aan en gebruik presiese tydverskilmetingstegnologie om die afstand tussen die sensor en die teiken op te spoor. Dit neem 'n klein hoek en 'n klein blinde area ultrasoniese sensor aan, wat akkurate meting, geen kontak, waterdig, en korrosie, lae koste en ander voordele het. Die algemeen gebruikte metode van ultrasoniese afstandsensor is dat een bestralingskop ooreenstem met een ontvangkop, en veelvuldige uitsaaikoppe ooreenstem met een ontvangkop. Gebaseer op die eenvoudige, maklik-om-te-bedryf en nie-skade-kenmerke van ultrasoniese afstandmeting, moet die ultrasoniese heen-en-weer-rit-tyd gemeet word. , Jy kan die afstand kry. Dit is die werkbeginsel van die ultrasoniese afstandsensor.

Ultrasoniese afstandmetingsensormodule , ultrasoniese afstandmetingsensormodule het twee opsionele transmissiemodusse, naamlik vryloopmodus: wanneer daar krag is, stuur die sensor self sneller- en barsseine (vir basiese toepassings); eksterne snellermodus: eksterne stelsel (beheerder of verwerkerkring) beheersnellersein vir gevorderde toepassings, hierdie twee modusse is geskik vir verskeie doeleindes, daarbenewens behels die sensor ook twee insetkragbronne, een is laespanning (5V) geskik vir verwerkerkringe en die ander Die hoëspanning (12V) is geskik vir die kontroleerder om die afstand na hindernisse van 5,5m (5,5m) en V2 gebruik te meet kommunikasie om data te stuur, die resolusie is binne 5 mm. Aan die ander kant, in verskeie geleenthede, kan gebruikers verskillende instellingsmodusse kies volgens hul eie omgewing, soos vryloop/UART-sneller/eksterne sneller-instelling, ens. Terselfdertyd kan hulle ook besluit of hulle ringbuffer en afvoer moet gebruik volgens die toets UART-kommunikasie-baudrade-instelling. Die sein het 'n hoëprestasie ASIC-skyfie om stabiele transmissie en sensitiewe ontvangs te verseker. Daarom gebruik die kommunikasie tussen die sensor en die rekenaar die 'koppelvlakbord' (RS232, kragreguleerder) om die data te vertoon en die moniteringsprogram op die rekenaar te gebruik (superterminaal is beskikbaar) om die werklike . Die ontvangs ultrasoniese intydse versterking gebruik UART (ASCII, mm) uitsetafstand om die opsporingsein om te skakel in 'n TTL-vlak-kwaad-reghoekige sein na 'n TTL-vlak (kwarhoekige-tyd) sein.