Detaljert forklaring av målemetode for ultralydsensoravstand

I daglig produksjon og liv, ultralydavstandssensorer brukes hovedsakelig i bilreverseringsradar, automatisk kjøring av hindringer for roboter, byggeplasser og noen industriplasser, for eksempel væskenivå, brønndybde, rørledningslengde, etc., som krever automatisk berøringsfri rekkevidde. Det er for tiden to vanlig brukte ultralydavstandsløsninger. Det ene er ultralydavstandssystemet basert på mikrodatamaskin med én brikke eller innebygd utstyr, og det andre er ultralydavstandssystemet basert på CPLD (Complex Programmable Logic Device). For å forstå den relaterte applikasjonsdesignen til ultralydavstandssensor, må vi først forstå arbeidsprinsippet til ultralydavstandssensor.

Arbeidsprinsipp for ultralydsensor

Ultralydsensorer er sensorer som konverterer ultralydsignaler til andre energisignaler (vanligvis elektriske signaler). Ultralyd refererer til den mekaniske sjokkbølgen generert i elastiske medier med en frekvens større enn 20 kHz. Den har egenskapene til sterk retningsbestemthet, sakte energiforbruk og relativt lang forplantningsavstand, så den brukes ofte til ikke-kontakt avstand. Fordi ultralydbølgen har en stor evne til å penetrere væsker og faste stoffer, spesielt i faste stoffer som er ugjennomsiktige for sollys. Når ultralydbølgen treffer urenheten eller grensesnittet, vil den produsere en betydelig refleksjon for å danne et ekko, og den kan produsere en dopplereffekt når den treffer et objekt i bevegelse. , Så ultralydmåling har bedre tilpasningsevne til miljøet.

For tiden er det mange metoder for ultrasonisk modul avstandssensor : for eksempel tur-retur-tidsdeteksjonsmetode, fasedeteksjonsmetode og akustisk bølgeamplitudedeteksjonsmetode. Prinsippet til ultralydsensoren sender ut en viss frekvens av ultralydbølger, forplantet av luftmedium, og reflekterer tilbake etter å ha nådd målemålet eller hindringen. Etter refleksjon mottar ultralydmottakeren pulsen. Tiden det tar er tur-retur-tiden. Rundturstiden er relatert til utbredelsen av ultralydbølger. Avstanden på reisen er relatert. Testoverføringstiden kan få avstanden. For eksempel: Hvis vi antar at det er avstanden mellom det målte objektet og avstandsmåleren, den målte tiden er t/s, og ultralydsforplantningshastigheten uttrykkes ved v/m·s-1, så er det et relasjonsuttrykk (1)s=vt／2 (1) 

I tilfelle av krav til høy nøyaktighet, må påvirkningen av temperaturen på ultrasonisk forplantningshastighet vurderes, og ultralydspredningshastigheten bør korrigeres i henhold til formel (2) for å redusere feilen.

v=331,4+0,607T (2) I formelen er T den faktiske temperaturen i ℃, og v er forplantningshastigheten til ultralyd i mediet i m/s.

  

Arbeidsprinsippet for ultralydavstandssensor

Prinsippet for ultralydavstand er å overføre ultralydbølger i en bestemt retning gjennom en ultralydsender, og starte timing samtidig som lanseringstidspunktet. Når ultralydbølgene forplanter seg i luften, vil de returnere umiddelbart når de møter hindringer. Ultralydmottakeren stopper umiddelbart timingen når den reflekterte bølgen mottas. . Ultralydavstandsmålingssensoren vedtar prinsippet om ultrasonisk ekkoavstandsmåling og bruker nøyaktig tidsforskjellsmåleteknologi for å oppdage avstanden mellom sensoren og målet. Den tar i bruk en ultralydsensor med liten vinkel og et lite blindområde, som har nøyaktig måling, ingen kontakt, vanntett og korrosjon, lav pris og andre fordeler. Den vanligste metoden for ultralydavstandssensor er at ett strålingshode tilsvarer ett mottakshode, og flere sendehoder tilsvarer ett mottakshode. Basert på de enkle, brukervennlige og ikke-skadelige egenskapene til ultralydavstandsmåling, må ultralydtiden for tur-retur måles. , Du kan få avstanden. Dette er arbeidsprinsippet til ultralydavstandssensoren.

Sensormodul for ultralydavstandsmåling , sensormodul for ultralydavstandsmåling har to valgfrie overføringsmoduser, nemlig friløpsmodus: når det er strøm, sender sensoren selv trigger- og burstsignaler (for grunnleggende applikasjoner); ekstern triggermodus: eksternt system (kontroller eller prosessorkrets) kontrolltriggersignal for avanserte applikasjoner, disse to modusene er egnet for ulike formål, i tillegg involverer sensoren også to inngangsstrømkilder, den ene er lavspenning (5V) egnet for prosessorkretser og den andre Høyspenningen (12V) er egnet for kontrolleren for å måle avstanden til hindringer på 5at,5m (UV2), og 3,5m (UV2). kommunikasjon for å sende data, er oppløsningen innenfor 5 mm. På den annen side, i ulike anledninger, kan brukere velge forskjellige innstillingsmoduser i henhold til deres eget miljø, som for eksempel friløp/UART-trigger/ekstern trigger-innstilling, etc. Samtidig kan de også bestemme om de skal bruke ringbuffer og utgang i henhold til test-UART-kommunikasjonsbaudrate-innstillingen. Signalet har en høyytelses ASIC-brikke for å sikre stabil overføring og følsomt mottak. Derfor bruker kommunikasjonen mellom sensoren og PC-en 'grensesnittkortet' (RS232, strømregulator) for å vise dataene og bruke overvåkingsprogrammet på PC-en (superterminalen er tilgjengelig) for å endre den faktiske. Den mottakende ultralyd-sanntidsforsterkningen bruker UART (ASCII, mm) utgangsavstand for å konvertere deteksjonssignalet til et TTL-nivå (kvadrat-rektangulært signal).