सरल अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल सेंसर HC-SR04 और उत्पादन ड्राइंग विस्तृत

अल्ट्रासोनिक तरंगों की मजबूत दिशा, धीमी ऊर्जा खपत और माध्यम में लंबी दूरी के कारण, अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग अक्सर दूरी मापने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, रेंजफाइंडर और स्तर मापने वाले उपकरणों को अल्ट्रासोनिक तरंगों द्वारा महसूस किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक पहचान अक्सर त्वरित, सुविधाजनक, गणना करने में सरल, वास्तविक समय नियंत्रण प्राप्त करना आसान होता है, और माप सटीकता के संदर्भ में औद्योगिक व्यावहारिक आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, इसलिए इसका उपयोग मोबाइल रोबोट के विकास में भी व्यापक रूप से किया गया है। यह लेख मुख्य रूप से HC-SR04 अल्ट्रासोनिक मॉड्यूल दूरी मापने वाले सेंसर और इसके उत्पादन चित्रों की विस्तृत व्याख्या का परिचय देता है। सबसे पहले, यह अल्ट्रासोनिक रेंजिंग के सिद्धांत और विशेषताओं का परिचय देता है। दूसरे, यह HC-SR04 अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल की व्याख्या करता है। अंत में, यह HC-SR04 अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल सेंसर पेश करता है। 

अल्ट्रासोनिक दूरी माप का सिद्धांत और विशेषताएं

अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सेंसर का सिद्धांत अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर से अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन करना है। यह उस समय के अंतर पर आधारित है जब रिसीवर को अल्ट्रासोनिक तरंगें प्राप्त होती हैं, यह रडार रेंजिंग के सिद्धांत के समान है। अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर एक निश्चित दिशा में अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन करता है, और संचारण समय के साथ ही समय भी शुरू कर देता है। अल्ट्रासोनिक तरंगें हवा में फैलती हैं और रास्ते में बाधाओं का सामना करने पर तुरंत लौट आती हैं। अल्ट्रासोनिक रिसीवर परावर्तित तरंगें प्राप्त करने के तुरंत बाद समय बंद कर देता है।

(हवा में अल्ट्रासोनिक तरंगों के प्रसार की गति 340m/s है। टाइमर द्वारा दर्ज किए गए समय t के अनुसार, लॉन्चिंग बिंदु और बाधाओं के बीच की दूरी की गणना की जा सकती है, अर्थात्: s=340t/2)

विशेषताएँ

1. यह उच्च आवृत्ति है, इसमें उच्च सटीकता है, लेकिन निकट पहचान दूरी (वायु क्षीणन बढ़ जाती है);

2, आउटपुट पावर जितनी अधिक होगी, संवेदनशीलता उतनी ही अधिक होगी, पता लगाने की दूरी उतनी ही लंबी होगी;

3. आमतौर पर पता लगाने का कोण छोटा होता है, और रेंजिंग रेंज थोड़ी दूर होती है;

HC-SR04 अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल का परिचय

1, मॉड्यूल सुविधाएँ

एचसी-एसआर04 अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल सेंसर में सटीक रेंजिंग दूरी होती है, जिसकी तुलना एसआरएफ05, एसआरएफ02 आदि से अल्ट्रासोनिक रेंजिंग से की जा सकती है, जिसकी दूरी 2 सेमी ~ 450 सेमी है।

2, कार्य सिद्धांत

1) रेंजिंग को ट्रिगर करने और कम से कम 10us का उच्च स्तरीय सिग्नल देने के लिए IO का उपयोग करें।

2) मॉड्यूल स्वचालित रूप से 40KHz वर्ग तरंगें भेजता है, और स्वचालित रूप से पता लगाता है कि सिग्नल रिटर्न है या नहीं।

3) एक सिग्नल वापसी है, एक उच्च स्तर आईओ के माध्यम से आउटपुट है, उच्च स्तर की अवधि अल्ट्रासोनिक तरंग से वापसी तक का समय है

3. विद्युत पैरामीटर

4. अल्ट्रासोनिक टाइमिंग चार्ट

उपरोक्त समय आरेख से पता चलता है कि आपको केवल 10uS से ऊपर एक पल्स ट्रिगर सिग्नल प्रदान करने की आवश्यकता है, और arduino अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर 40kHz चक्र स्तर भेजेंगे और गूँज का पता लगाएंगे। एक बार इको सिग्नल का पता चल जाने पर, इको सिग्नल आउटपुट हो जाता है। इको सिग्नल की पल्स चौड़ाई मापने की दूरी के समानुपाती होती है। इसलिए, दूरी की गणना प्रेषित सिग्नल और प्राप्त इको सिग्नल के बीच के समय अंतराल से की जा सकती है। फॉर्मूला: यूएस/58=सेमी या यूएस/148=इंच; या: दूरी=उच्च स्तरीय समय*ध्वनि की गति (340एम/एस)/2; इको सिग्नल पर संचरित सिग्नल के प्रभाव को रोकने के लिए अनुशंसित माप अवधि 60ms या अधिक है।

  टिप्पणी:

1. इस मॉड्यूल को बिजली से नहीं जोड़ा जाना चाहिए। यदि आप बिजली से जुड़ना चाहते हैं, तो कृपया पहले मॉड्यूल के जीएनडी टर्मिनल को कनेक्ट करें, अन्यथा यह मॉड्यूल के सामान्य संचालन को प्रभावित करेगा।

2. जब यह दूरी माप रहा हो तो मापी गई वस्तु का क्षेत्रफल 05 वर्ग मीटर से कम न हो तथा तल यथासंभव समतल होना चाहिए, अन्यथा यह माप परिणाम को प्रभावित करेगा।

5, अल्ट्रासोनिक तरल स्तर सेंसर का आंतरिक सर्किट आरेख