Простий ультразвуковий датчик вимірювання дальності HC-SR04 і детальне виробниче креслення

Через сильну спрямованість ультразвукових хвиль, повільне споживання енергії та великі відстані в середовищі ультразвукові хвилі часто використовують для вимірювання відстані. Наприклад, далекоміри та вимірювальні прилади рівня можуть бути реалізовані ультразвуковими хвилями. Ультразвукове виявлення часто є швидким, зручним, простим для розрахунків, легким для досягнення контролю в реальному часі та може відповідати промисловим практичним вимогам щодо точності вимірювань, тому воно також широко використовується при розробці мобільних роботів. Ця стаття головним чином представляє ультразвуковий датчик відстані HC-SR04 і докладні пояснення його виробничих креслень. По-перше, він знайомить із принципом і характеристиками ультразвукового вимірювання дальності. По-друге, це пояснює ультразвуковий модуль вимірювання дальності HC-SR04. Нарешті, він представляє датчик ультразвукового модуля вимірювання дальності HC-SR04. 

Принцип і характеристики ультразвукового вимірювання відстані

Принцип ультразвукового датчика дальності полягає у випромінюванні ультразвукових хвиль від ультразвукового передавача. Він заснований на різниці в часі, коли приймач приймає ультразвукові хвилі, подібний до принципу визначення дальності радара. Ультразвуковий передавач випромінює ультразвукові хвилі в певному напрямку та починає вимірювати час одночасно з часом передачі. Ультразвукові хвилі поширюються в повітрі і миттєво повертаються при зустрічі з перешкодами на шляху. Ультразвуковий приймач припиняє вимірювання часу відразу після отримання відбитих хвиль.

(Швидкість поширення ультразвукових хвиль у повітрі становить 340 м/с. Відповідно до часу t, записаного таймером, можна розрахувати відстань між точкою запуску та перешкодою (s), а саме: s=340t/2)

особливості

1. вища частота, вища точність, але менша відстань виявлення (збільшується загасання повітря);

2, чим вище вихідна потужність, тим вище чутливість, тим довша відстань виявлення;

3. Зазвичай кут виявлення невеликий, а діапазон дальності трохи ширший;

Впровадження ультразвукового модуля локації HC-SR04

1, особливості модуля

Датчик ультразвукового модуля вимірювання дальності HC-SR04 має точну відстань вимірювання, яку можна порівняти з ультразвуковим діапазоном від SRF05, SRF02 тощо, вимірюючи відстань 2 см ~ 450 см.

2, принцип роботи

1) Використовуйте IO, щоб запустити визначення діапазону та подати сигнал високого рівня принаймні 10 мкс.

2) Модуль автоматично надсилає квадратні хвилі 40 кГц і автоматично визначає, чи є повернення сигналу.

3) Відбувається повернення сигналу, високий рівень виводиться через IO, тривалість високого рівня - це час від ультразвукової хвилі до повернення

3. Електричні параметри

4. Ультразвуковий часовий графік

На наведеній вище часовій діаграмі показано, що вам потрібно лише забезпечити імпульсний тригерний сигнал понад 10 мкс, і ультразвукові датчики відстані arduino надсилатимуть циклічні рівні 40 кГц і виявлятимуть відлуння. Коли луна-сигнал виявлено, він виводиться. Ширина імпульсу ехо-сигналу пропорційна відстані вимірювання. Таким чином, відстань можна обчислити з інтервалу часу між переданим сигналом і отриманим ехо-сигналом. Формула: uS/58=см або uS/148=дюйм; або: відстань=час високого рівня*швидкість звуку (340M/S)/2; рекомендований період вимірювання становить 60 мс або більше, щоб запобігти впливу переданого сигналу на ехо-сигнал.

  Примітка:

1. Цей модуль не повинен бути підключений до електрики. Якщо ви хочете підключитися до електрики, будь ласка, спочатку підключіть клему GND модуля, інакше це вплине на нормальну роботу модуля.

2. Під час вимірювання відстані площа вимірюваного об’єкта повинна бути не менше 05 квадратних метрів, а площина повинна бути якомога більш плоскою, інакше це вплине на результат вимірювання.

5, внутрішня схема ультразвукового датчика рівня рідини