Language
Wyświetlenia: 8 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2020-06-10 Pochodzenie: Strona
Zasada działania ultradźwiękowego czujnika przetwornika odległości
Istnieje wiele metod przetwornika ultradźwiękowego krótkiego zasięgu: np. metoda wykrywania czasu w obie strony, metoda wykrywania fazy, metoda wykrywania amplitudy fali dźwiękowej. W tym projekcie zastosowano metodę wykrywania odległości w obie strony. Zasada jest taka, że czujnik ultradźwiękowy emituje fale ultradźwiękowe o określonej częstotliwości, rozchodzą się w ośrodku powietrznym, a następnie odbijają się po dotarciu do mierzonego celu lub przeszkody. Po odbiciu odbiornik ultradźwiękowy odbiera impuls. Czas, jaki upływa, to czas podróży w obie strony i propagacja fali ultradźwiękowej. Odległość jest ze sobą powiązana. Sprawdź czas transmisji, aby uzyskać odległość. Zakładając, że s jest odległością mierzonego obiektu od dalmierza, zmierzony czas wynosi t/s, a prędkość propagacji ultradźwięków jest wyrażona jako v/m·s-1, wówczas istnieje zależność s=vt／2 (1)
W przypadku wymagań dotyczących odległości przetwornika ultradźwiękowego o dużej dokładności, należy wziąć pod uwagę wpływ temperatury na prędkość propagacji ultradźwięków i skorygować prędkość propagacji ultradźwięków zgodnie z równaniem (2), aby zmniejszyć błąd.
v=331,4+0,607T (2) We wzorze T oznacza rzeczywistą jednostkę temperatury wynoszącą ℃, v oznacza jednostkę prędkości propagacji fali ultradźwiękowej w ośrodku wynoszącą m/s.
2 Ogólny plan projektu systemu
System składa się z części obwodu sprzętowego, takich jak transmisja fal ultradźwiękowych, odbiór sygnału echa, pomiar temperatury, wyświetlacz i alarm, zasilacz i odpowiednie części oprogramowania. Schemat blokowy systemu.
Całość sterowana jest przez jednoukładowy układ AT89S52. Czujnik ultradźwiękowy wykorzystuje przetwornik odbiorczy i nadawczy typu rozdzielonego, którymi są odpowiednio ultradźwiękowy przetwornik nadawczy TCT40-16T i ultradźwiękowy przetwornik odbiorczy TCT40-16R. Sygnał ultradźwiękowy jest przesyłany do powietrza poprzez ultradźwiękowy przetwornik nadawczy, a echo jest odbierane przez ultradźwiękowy przetwornik odbiorczy po odbiciu od mierzonego obiektu. Po odpowiedniej obróbce pin INT0 wejściowego mikrokontrolera generuje przerwanie, oblicza czas, który upłynął, a następnie oblicza odpowiednią prędkość dźwięku w zależności od określonej temperatury. Zgodnie z równaniem (2) można uzyskać odpowiednią odległość do wyświetlenia. Oczywiście w niektórych przypadkach wartość alarmu odległości można również ustawić zgodnie z wymaganiami.
