Berita

Anda di sini: Rumah / Berita / Informasi Transduser Ultrasonik / Penjelasan rinci tentang metode transduser rentang ultrasonik

Penjelasan rinci tentang metode transduser rentang ultrasonik

Dilihat: 4 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 02-06-2020 Asal: Lokasi

Menanyakan

Dalam produksi dan kehidupan sehari-hari, transduser pengukuran jarak ultrasonik terutama digunakan dalam radar pembalik mobil, robot berjalan menghindari rintangan otomatis, lokasi konstruksi dan beberapa lokasi industri seperti ketinggian cairan, pengukuran kedalaman, panjang pipa, dll. Saat ini ada dua solusi jangkauan ultrasonik yang umum digunakan. Salah satunya adalah transduser rentang ultrasonik berdasarkan komputer mikro chip tunggal atau perangkat tertanam, dan yang lainnya adalah transduser rentang ultrasonik berdasarkan CPLD (Complex Programmable Logic Device). Untuk memahami terkait perancangan aplikasi sensor rentang ultrasonik, terlebih dahulu kita harus memahami prinsip kerja transduser rentang sensor ultrasonik.

Prinsip kerja sensor jarak ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sensor yang mengubah sinyal ultrasonik menjadi sinyal energi lain (biasanya sinyal listrik). Ultrasonografi mengacu pada gelombang kejut mekanis yang dihasilkan dalam media elastis dengan frekuensi lebih besar dari 20 kHz. Ia memiliki karakteristik directivity yang kuat, konsumsi energi yang lambat, dan jarak propagasi yang relatif jauh. Oleh karena itu, sering digunakan untuk pengukuran jarak non-kontak. Karena besarnya penetrasi gelombang ultrasonik pada cairan dan padatan, terutama pada padatan yang buram terhadap sinar matahari. Gelombang ultrasonik yang bertemu dengan pengotor atau antarmuka akan menghasilkan pantulan yang signifikan dan membentuk pantulan menjadi gema, dan menyentuh benda bergerak dapat menghasilkan efek doppler. Oleh karena itu, jangkauan ultrasonik memiliki kemampuan beradaptasi yang lebih baik terhadap lingkungan. Selain itu, pengukuran ultrasonik juga dapat mencapai kompromi yang baik dalam waktu nyata, akurasi, dan harga.

Saat ini, terdapat banyak metode rangkaian transduser ultrasonik: seperti metode deteksi waktu bolak-balik, metode deteksi fase, metode deteksi amplitudo gelombang akustik. Prinsipnya sensor ultrasonik memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu, merambat melalui media udara, kemudian dipantulkan kembali setelah mencapai sasaran atau hambatan pengukuran. Setelah refleksi, penerima ultrasonik menerima pulsa. Waktu yang berlalu adalah waktu pulang pergi. Jaraknya saling berkaitan. Uji waktu transmisi untuk menemukan jarak.

Dengan asumsi s adalah jarak antara benda pengukur dan pengintai, waktu pengukuran adalah t/s, dan kecepatan rambat ultrasonik adalah v/m·s-1. Dalam hal persyaratan akurasi tinggi, pengaruh kecepatan rambat ultrasonik dikoreksi menurut rumus (2) untuk mengurangi kesalahan. T adalah satuan suhu sebenarnya adalah ℃, v adalah satuan kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam medium adalah m/s.

Prinsip kerja sensor jarak ultrasonik

Prinsip pengukuran jarak ultrasonik adalah mentransmisikan gelombang ultrasonik ke arah tertentu melalui pemancar ultrasonik, dan memulai pengaturan waktu bersamaan dengan waktu transmisi. Ketika gelombang ultrasonik merambat di udara, gelombang tersebut akan segera kembali ketika menemui hambatan, dan penerima ultrasonik akan menghentikan penghitungan waktu segera setelah menerima gelombang pantulan. . Transduser rentang ultrasonik mengadopsi prinsip rentang gema ultrasonik dan menggunakan teknologi pengukuran perbedaan waktu yang akurat untuk mendeteksi jarak antara sensor dan target. Ini menggunakan sensor ultrasonik sudut kecil dan area buta kecil, yang memiliki pengukuran akurat, tidak ada kontak, tahan air dan anti-proof.it adalah korosi, biaya rendah dan keunggulan lainnya. Metode umum transduser rentang ultrasonik adalah bahwa satu kepala pemancar berhubungan dengan satu kepala penerima, dan juga beberapa kepala pemancar berhubungan dengan satu kepala penerima. Berdasarkan karakteristik yang sederhana, mudah dioperasikan dan tidak ada kerusakan berdasarkan jangkauan ultrasonik, maka perlu dilakukan pengukuran waktu perjalanan pulang pergi ultrasonik, Anda dapat mengetahui jaraknya. Beginilah cara kerja transduser jangkauan ultrasonik. Untuk editor jaringan pengintai ultrasonik, kami merekomendasikan modul sensor jangkauan ultrasonik-HG-C40U.

Modul transduser piezoelektrik ultrasonik memiliki dua mode transmisi opsional, yang merupakan mode berjalan bebas: ketika ada daya, sensor itu sendiri mengirimkan sinyal pemicu dan ledakan (untuk aplikasi dasar); mode pemicu eksternal: sirkuit sistem eksternal (pengontrol atau prosesor) sinyal pemicu kontrol digunakan untuk aplikasi tingkat lanjut, kedua mode ini cocok untuk berbagai kegunaan, selain itu sensor juga melibatkan dua sumber daya input, satu tegangan rendah (5V) cocok untuk rangkaian prosesor dan yang lainnya adalah tegangan tinggi (12V) cocok Pengontrol dapat mengukur jarak ke rintangan pada 3,5m (pada 5V) dan 5m (pada 12V), dan mengirim data menggunakan komunikasi UART dengan resolusi dalam 5mm. Di sisi lain, dalam berbagai kesempatan, pengguna dapat memilih mode pengaturan yang berbeda sesuai dengan lingkungannya, seperti pengaturan lari bebas / pemicu UART / pemicu eksternal, dll. Pada saat yang sama, mereka juga dapat memutuskan apakah akan menggunakan buffer cincin sesuai dengan pengaturan uji baud rate komunikasi UART, keluaran. Sinyal memiliki chip ASIC berkinerja tinggi untuk memastikan transmisi stabil dan penerimaan sensitif. Oleh karena itu, komunikasi sensor-ke-PC menggunakan tampilan data 'papan antarmuka' (RS232, pengkondisi daya). Program pemantauan pada PC (terminal super tersedia) dapat digunakan untuk Amplifikasi real-time dari gelombang ultrasonik yang diterima menggunakan jarak keluaran UART (ASCII, mm) untuk mengubah sinyal deteksi menjadi sinyal persegi panjang tingkat TTL (gelombang persegi) secara real-time.