第七章超声波传感器共91页文档
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超声波传感器超声波传感器是一种利用超声波进行测量和探测的设备。
它通过发射超声波并接收回弹的信号来判断目标物体的距离、位置以及其他相关信息。
超声波传感器在工业自动化、机器人技术、智能车辆、医疗设备等领域有着广泛的应用。
一、工作原理超声波传感器工作原理基于声音的传播和回声的接收。
它通过发射超声波脉冲并测量波的回弹时间来计算目标物体与传感器之间的距离。
通过不断地测量和比对回弹时间,超声波传感器可以实现对目标物体的准确测量。
二、特点与应用1. 非接触式测量:超声波传感器可以在不接触目标物体的情况下进行测量,避免了传统测量方法中接触到物体带来的误差和影响。
2. 高精度测量:超声波传感器具有较高的测量精度,可以实现毫米级的测量精确度,满足对距离和位置等信息的精确需求。
3. 多功能应用:超声波传感器可以广泛应用于测距、障碍物检测、水位检测、液体测量等不同的领域和场景。
4. 反应速度快:超声波传感器的反应速度非常快,可以实现实时的测量和控制,适用于对时间要求较高的应用场景。
5. 抗干扰性强:超声波传感器对外界环境的干扰较强,具备良好的抗干扰能力,可以在复杂的环境中稳定地工作。
超声波传感器在工业领域中被广泛应用,例如在自动化生产线中的测距与定位、机器人技术中的障碍物检测与定位,以及无人驾驶领域中的环境感知等。
此外,超声波传感器还被应用于医疗设备领域,用于测量血流速度、心脏功能以及体内器官的位置等。
在智能车辆中,超声波传感器可用于实现自动泊车功能,通过测量车辆与停车位之间的距离,准确引导车辆进行泊车操作。
同时,它也可以用于避免与其他车辆或物体的碰撞,提高行驶的安全性。
总的来说,超声波传感器凭借其高精度、快速响应和多功能应用等特点,成为了现代工业和科技领域中不可或缺的重要设备。
随着技术的不断发展和创新,相信超声波传感器在更多的领域和场景中将发挥更重要的作用。
超声波传感器总述超声波传感器是用来测量物体的距离。
首先,超声波传感器会发射一组高频声波,一般为40-45KHz,当声波遇到物体后,就会被反弹回,并被接受到。
通过计算声波从发射到返回的时间,再乘以声波在媒介中的传播速度(344 米/秒,空气中),就可以获得物体相对于传感器的距离值了。
超声波发射原理是把铁磁材料置于交变磁场中,产生机械振动,发射出超声波。
接收原理是当超声波作用在磁致材料上时,使磁滞材料磁场变化,使线圈产生感应电势输出。
工作原理人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ-20KHZ 范围内,超过20KHZ称为超声波,低于20HZ的称为次声波。
常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵和振荡(纵波)。
在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。
另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。
在空气中传播超声波,其频率较低,,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。
在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。
利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在通迅,医疗家电等各方面得到广泛应用。
本机器人的超声波传感器由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。
发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超声波进行检测.而实际使用中,用发送传感器的陶瓷振子的也可以用做接收器传感器社的陶瓷振子。
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。