Sensore del modulo di rilevamento a ultrasuoni semplice HC-SR04 e disegno di produzione dettagliato

A causa della forte direttività delle onde ultrasoniche, del lento consumo di energia e delle lunghe distanze nel mezzo, le onde ultrasoniche vengono spesso utilizzate per la misurazione della distanza. Ad esempio, i telemetri e gli strumenti di misura del livello possono essere realizzati mediante onde ultrasoniche. Il rilevamento a ultrasuoni è spesso rapido, conveniente, semplice da calcolare, facile da ottenere un controllo in tempo reale e può soddisfare i requisiti pratici industriali in termini di precisione di misurazione, quindi è stato ampiamente utilizzato anche nello sviluppo di robot mobili. Questo articolo presenta principalmente il sensore di misurazione della distanza del modulo a ultrasuoni HC-SR04 e spiegazioni dettagliate dei suoi disegni di produzione. Innanzitutto, introduce il principio e le caratteristiche della misurazione ultrasonica. In secondo luogo, spiega il modulo di rilevamento a ultrasuoni HC-SR04. Infine, introduce il sensore del modulo di rilevamento a ultrasuoni HC-SR04. 

principio e caratteristiche della misurazione della distanza ad ultrasuoni

Il principio del sensore di portata a ultrasuoni è quello di emettere onde ultrasoniche dal trasmettitore a ultrasuoni. Si basa sulla differenza di tempo in cui il ricevitore riceve le onde ultrasoniche, è simile al principio della portata radar. Il trasmettitore a ultrasuoni emette onde ultrasoniche in una determinata direzione e inizia a cronometrare contemporaneamente al tempo di trasmissione. Le onde ultrasoniche si propagano nell'aria e ritornano immediatamente quando incontrano ostacoli sul percorso. Il ricevitore a ultrasuoni interrompe il cronometraggio immediatamente dopo aver ricevuto le onde riflesse.

(La velocità di propagazione delle onde ultrasoniche nell'aria è di 340 m/s. In base al tempo t registrato dal timer si può calcolare la distanza tra il punto di lancio e l'ostacolo/i ovvero: s=340t/2)

Caratteristiche

1. la frequenza è più alta, la precisione è maggiore, ma la distanza di rilevamento è più vicina (l'attenuazione dell'aria aumenta);

2, maggiore è la potenza di uscita, maggiore è la sensibilità, maggiore è la distanza di rilevamento;

3. Di solito l'angolo di rilevamento è piccolo e il raggio d'azione è leggermente più lontano;

Introduzione del modulo di rilevamento ad ultrasuoni HC-SR04

1, caratteristiche del modulo

Il sensore del modulo di rilevamento a ultrasuoni HC-SR04 ha una distanza di rilevamento accurata, che può essere paragonabile alla gamma a ultrasuoni di SRF05, SRF02, ecc., misurando una distanza di 2 cm ~ 450 cm.

2, principio di funzionamento

1) Utilizzare IO per attivare la misurazione e fornire un segnale di alto livello di almeno 10us.

2) Il modulo invia automaticamente onde quadre da 40 KHz e rileva automaticamente se c'è un segnale di ritorno.

3) C'è un segnale di ritorno, un livello alto viene emesso attraverso IO, la durata del livello alto è il tempo che intercorre dall'onda ultrasonica al ritorno

3. Parametri elettrici

4. Grafico dei tempi ultrasonici

Il diagramma temporale sopra mostra che è sufficiente fornire un segnale di attivazione dell'impulso superiore a 10uS e i sensori di distanza a ultrasuoni di Arduino invieranno livelli di ciclo di 40kHz e rileveranno gli echi. Una volta rilevato il segnale dell'eco, il segnale dell'eco viene emesso. L'ampiezza dell'impulso del segnale eco è proporzionale alla distanza di misurazione. Pertanto, la distanza può essere calcolata dall'intervallo di tempo tra il segnale trasmesso e il segnale eco ricevuto. Formula: uS/58=cm o uS/148=pollici; oppure: distanza=tempo di alto livello*velocità del suono (340M/S)/2; il periodo di misurazione consigliato è di 60 ms o più per evitare l'influenza del segnale trasmesso sul segnale dell'eco.

  Nota:

1. Questo modulo non deve essere collegato all'elettricità. Se si desidera connettersi all'elettricità, collegare prima il terminale GND del modulo, altrimenti ciò influenzerà il normale funzionamento del modulo.

2. Quando si misura la distanza, l'area dell'oggetto misurato non è inferiore a 05 metri quadrati e il piano deve essere il più piatto possibile, altrimenti influenzerà il risultato della misurazione.

5, lo schema elettrico interno del sensore di livello del liquido ad ultrasuoni