Детальне пояснення методу ультразвукового датчика дальності

У повсякденному виробництві та побуті ультразвукові датчики вимірювання відстані в основному використовуються в радіолокаторах для автомобіля заднім ходом, роботах, які автоматично уникають перешкод, на будівельних майданчиках і деяких промислових об’єктах, таких як вимірювання рівня рідини, глибини, довжини трубопроводу тощо. В даний час існує два широко використовуваних ультразвукових рішення для вимірювання дальності. Один — це ультразвуковий вимірювальний перетворювач на основі однокристального мікрокомп’ютера або вбудованого пристрою, а інший — ультразвуковий вимірювальний перетворювач на основі CPLD (комплексного програмованого логічного пристрою). Щоб зрозуміти пов’язану структуру застосування ультразвукових датчиків дальності, ми повинні спочатку зрозуміти принцип роботи датчика дальності ультразвукового датчика.

Принцип роботи ультразвукового датчика дальності

Ультразвукові датчики - це датчики, які перетворюють ультразвукові сигнали в інші енергетичні сигнали (зазвичай електричні сигнали). Під ультразвуком розуміють механічні ударні хвилі, що генеруються в пружних середовищах з частотою понад 20 кГц. Він має характеристики сильної спрямованості, повільного споживання енергії та відносно великої відстані поширення. Тому його часто використовують для безконтактного вимірювання відстані. Завдяки великому проникненню ультразвукових хвиль у рідини та тверді тіла, особливо в тверді тіла, непрозорі для сонячного світла. Ультразвукові хвилі, стикаючись із забрудненнями або поверхнею розділу, створюють значні відбиття та формують відбиття у відлуння, а торкання рухомих об’єктів може спричинити ефект Доплера. Таким чином, ультразвукова локація має кращу адаптивність до навколишнього середовища. Крім того, ультразвукове вимірювання також може досягти гарного компромісу в режимі реального часу, точності та ціни.

В даний час існує багато методів схеми ультразвукового перетворювача: наприклад, метод визначення часу проходження в обидва кінці, метод виявлення фази, метод виявлення амплітуди акустичної хвилі. Принцип полягає в тому, що ультразвуковий датчик випромінює ультразвукові хвилі певної частоти, поширюється через повітряне середовище, а потім відбивається назад після досягнення мети вимірювання або перешкоди. Після відбиття ультразвуковий приймач приймає імпульс. Час, який він проходить, є часом у зворотному напрямку. Відстань пов'язана. Перевірте час передачі, щоб визначити відстань.

Припускаючи, що s — це відстань між об’єктом вимірювання та далекоміром, час вимірювання — t/s, а швидкість поширення ультразвуку — v/m·s-1. У разі високих вимог до точності вплив швидкості поширення ультразвуку коригується відповідно до формули (2), щоб зменшити похибку. T — фактична одиниця температури — ℃, v — одиниця швидкості поширення ультразвукової хвилі в середовищі — м/с.

Принцип роботи ультразвукового датчика дальності