Detaljerad förklaring av ultraljudssensorns mätmetod

I daglig produktion och liv, ultraljudsavståndssensorer används huvudsakligen i bilbackradar, automatisk vandring av robotar som undviker hinder, byggarbetsplatser och vissa industriplatser, såsom vätskenivå, brunnsdjup, rörledningslängd etc., som kräver automatisk beröringsfri avståndsavstånd. Det finns för närvarande två vanliga ultraljudsavståndslösningar. Det ena är ultraljudsavståndssystemet baserat på mikrodatorer med ett chip eller inbyggd utrustning, och det andra är ultraljudsavståndssystemet baserat på CPLD (Complex Programmable Logic Device). För att förstå den relaterade applikationsdesignen för ultraljudsavståndssensor, måste vi först förstå arbetsprincipen för ultraljudsavståndssensor.

Arbetsprincip för ultraljudssensor

Ultraljudssensorer är sensorer som omvandlar ultraljudssignaler till andra energisignaler (vanligtvis elektriska signaler). Ultraljud avser den mekaniska stötvåg som genereras i elastiska medier med en frekvens som är större än 20 kHz. Den har egenskaperna för stark riktning, långsam energiförbrukning och relativt lång fortplantningsavstånd, så den används ofta för beröringsfri avstånd. Eftersom ultraljudsvågen har en stor förmåga att penetrera vätskor och fasta ämnen, speciellt i fasta ämnen som är ogenomskinliga för solljus. När ultraljudsvågen träffar föroreningen eller gränssnittet kommer den att producera en betydande reflektion för att bilda ett eko, och den kan producera en dopplereffekt när den träffar ett rörligt föremål. , Så ultraljudsavstånd har bättre anpassningsförmåga till miljön.

För närvarande finns det många metoder för ultraljudsmodulens avståndssensor : såsom detekteringsmetod för tur och retur, fasdetekteringsmetod och metod för detektering av akustisk vågamplitud. Principen för ultraljudssensorn avger en viss frekvens av ultraljudsvågor, fortplantas av luftmedium, och reflekteras tillbaka efter att ha nått mätmålet eller hindret. Efter reflektion tar ultraljudsmottagaren emot pulsen. Tiden det tar är tur och retur. Rundturstiden är relaterad till utbredningen av ultraljudsvågor. Resans avstånd är relaterat. Testsändningstiden kan få avståndet. Till exempel: Om man antar att det är avståndet mellan det uppmätta objektet och avståndsmätaren, den uppmätta tiden är t/s och ultraljudsutbredningshastigheten uttrycks med v/m·s-1, så finns det ett relationsuttryck (1)s=vt／2 (1) 

I fallet med höga noggrannhetskrav måste temperaturens inverkan på ultraljudsutbredningshastigheten beaktas, och ultraljudsutbredningshastigheten bör korrigeras enligt formel (2) för att minska felet.

v=331,4+0,607T (2) I formeln är T den faktiska temperaturen i ℃, och v är utbredningshastigheten för ultraljud i mediet i m/s.

  

Arbetsprincip för ultraljudsavståndssensor

Principen för ultraljudsavstånd är att sända ultraljudsvågor i en viss riktning genom en ultraljudssändare och börja tajma samtidigt som starttiden. När ultraljudsvågorna fortplantar sig i luften kommer de omedelbart tillbaka när de stöter på hinder. Ultraljudsmottagaren stoppar omedelbart tajmingen när den reflekterade vågen tas emot. . Ultraljudsavståndsmätningssensorn antar principen för ultraljudsekoavståndsmätning och använder exakt tidsskillnadsmätningsteknik för att detektera avståndet mellan sensorn och målet. Den antar en ultraljudssensor med liten vinkel och ett litet blindområde, som har exakt mätning, ingen kontakt, vattentät och korrosion, låg kostnad och andra fördelar. Den vanligen använda metoden för ultraljudsavståndssensor är att ett strålningshuvud motsvarar ett mottagningshuvud och flera sändningshuvuden motsvarar ett mottagningshuvud. Baserat på ultraljudsavståndsmätningens enkla, lättmanövrerade och icke-skadliga egenskaper, måste ultraljudstiden för tur och retur mätas. , Du kan få avståndet. Detta är arbetsprincipen för ultraljudsavståndssensorn.

Sensormodul för ultraljudsavståndsmätning , sensormodul för ultraljudsavståndsmätning har två valfria överföringslägen, nämligen frikörningsläge: när det finns ström, sänder sensorn själv trigger- och burstsignaler (för grundläggande applikationer); externt triggerläge: externt system (kontroller eller processorkrets) styrtriggersignal för avancerade applikationer, dessa två lägen är lämpliga för olika ändamål, dessutom involverar sensorn också två ingående strömkällor, en är lågspänning (5V) lämplig för processorkretsar och den andra Högspänningen (12V) är lämplig för styrenheten att mäta avståndet till hinder på 5at,5m (UV2) och 3,5m (UV2) kommunikation för att skicka data, är upplösningen inom 5 mm. Å andra sidan kan användarna vid olika tillfällen välja olika inställningslägen efter sin egen miljö, såsom frikörning/UART trigger/extern triggerinställning etc. Samtidigt kan de också bestämma om de ska använda ringbuffert och utgång enligt testinställningen för UART kommunikations baudhastighet. Signalen har ett högpresterande ASIC-chip för att säkerställa stabil överföring och känslig mottagning. Därför använder kommunikationen mellan sensorn och PC:n 'gränssnittskortet' (RS232, effektregulator) för att visa data och använda övervakningsprogrammet på PC:n (superterminal finns tillgänglig) för att ändra den faktiska. Den mottagande ultraljudsförstärkningen i realtid använder UART (ASCII, mm) utmatningsavstånd för att konvertera detekteringssignalen till en TTL-nivå (kvadrat-vågssignal) enligt realtidssignalen.