描述超声波人们可以听到的声音的频率为20Hz~2KHz,也就是可听声波,超出此频率范围的声音,20Hz以下的声音称为低频声波,20KHz以上的声音称为超声波(Ultrasound),一般说话的频率范围是10Hz-8KHz。超声波方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。超声波频率分布超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。超声波在介质中传播的波形取决于介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。通常有如下三种:(1)纵波波型当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时,此超声波为纵波波型。任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。在工业中应用主要采用纵向振荡。(2)横波波型当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向相垂直时,此种超声波为横波波型。由于固体介质除了能承受体积变形外,还能承受切变变形,因此,当其有剪切力交替作用于固体介质时均能产生横波。横波只能在固体介质中传播。(3)表面波波型是沿着固体表面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。表面波可以看成是由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成,振动质点的轨迹为一椭圆。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,有需求可以来电咨询!舟山耐低温超声波传感器
灵敏度也**高。(2)工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高,特别时诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。(3)灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。超声波测距一体模块HC-SR04(1)模块性能如图2所示,HC-SR04模块性能稳定,测度距离精确,能和国外的SRF05、SRF02等超声波测距模块相媲美。模块高精度,盲区(2cm)超近,**大识别距离为300cm。图2HC-SR04模块实物图如图3所示,系统的工作是由软件和硬件的配合过程。先由嵌入式微处理器使555使能端置1,继而555送出40KHz频率的方波信号,经过压电换能器(超声波发射头)将信号发射出去,即发射超声波,同时该时刻启动定时器开时计时。该信号遇到障碍物反射回来在此称为回波。同时,压电换能器(超声波接收头)将接收的回波及接收超声波,通过信号处理的检波放大,通过三级放大后再送到比较器进行比较,输出比较电压,输出电压经过三极管以后,使之电压与嵌入式微处理器的I/O口相匹配**后送至处理器处理。图3超声波测距原理框图。肇庆超声波传感器电话浙江罗舸智能科技有限公司是一家专业提供超声波传感器的公司,欢迎新老客户来电!
2)产品应用领域机器人避障、物体测距、液位检测、公共安防、停车场检测。(3)主要技术参数(4)接线方式及工作原理接线方式:VCC、trig(控制端)、echo(接收端)、GND。如图4所示,超声波传感器基本工作原理如下:采用IO口TRIG触发测距,给大于10us的高电平信号;模块自动发送8个40KHz的方波,自动检测是否有信号返回;有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340m/s))/2。图4传感器的方向图(5)控制方式本模块使用方法简单,通过嵌入式微处理器控制口发一个10us以上的高电平,启动超声波传感器模块发出8个40KHz的周期电平。然后开启定时器,再延时100us左右以避免发射探头的余振的干扰。接着通过在while循环中查询外部中断是不是已经捕获到回波信号,一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到接收到的回响信号的时间间隔就可以计算得到距离。如图5所示为超声测距模块的时序图,根据时序图,可以知道,回响信号的高电平就是我们用来测量距离的重要指标,通过距离与速度和时间的关系,从而求得相应的距离。
借助空气媒质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来,经反射后由超声波接收器接收脉冲,其所经历的时间即往返时间,往返时间与超声波传播的路程的远近有关。测试传输时间可以得出距离例如:假定s为被测物体到测距仪之间的距离,测得的时间为t/s,超声波传播速度为v/m·s-1表示,则有关系式(1)s=vt/2(1)在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,按式(2)对超声波传播速度加以修正,以减小误差。v=331.4+0.607T(2)式中,T为实际温度单位为℃,v为超声波在介质中的传播速度单位为m/s。超声波测距传感器工作原理超声波测距传感器工作原理超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。而超声波测距传感器,采用超声波回波测距原理,运用精确的时差测量技术,检测传感器与目标物之间的距离,采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀,低成本等优点。超声波测距传感器常用的方式是1个放射头对应1个接收头。超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,用户的信赖之选,有需求可以来电咨询!
一种是基于单片机或者嵌入式设备的超声波测距系统,一种是基于CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)的超声波测距系统。如图1所示,实验采用第一种方案,利用嵌入式设备编程产生频率为40KHz的方波,经过发射驱动电路放大,使超声波传感器发射端震荡,发射超声波。超声波经发射物反射回来,由传感器接收端接收,再经过接收电路放大、整形。以嵌入式微**的超声波测距系统通过嵌入式设备记录超声波发射的时间和反射波的时间。当收到超声波的反射波时,接收电路输出端产生一个跳变。通过定时器计数,计算时间差,就可以计算出相应的距离。图1超声波测距原理超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。首先,超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为C=340m/s,根据计时器记录的时间T秒,就可以计算出发射点距障碍物的距离L,即:L=C×T/2。这就是所谓的时间差测距法。由于超声波也是一种声波,其声速C与温度有关。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供超声波传感器,期待您的光临!洗车机使用超声波传感器供应厂
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HG-M40R)信号输出二、超声波测距原理超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时计数器开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来,超声波两个接收器分别收到反射波就立即停止计时,并测量每条路径的距离和飞行时间的比例(P1+P2,P1+P3)。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物面的距离s,即:s=340t/2。三、机器人超声波传感器模块-HG-M40系列,HG-L40系列模块与模式的区别1、模块①收发器(D):·不*可用作收发器模块,而且在不同的接线方式下,可以作为接收器或发送器使用。因为收发器要发出超声波并等待回复,它可探测30cm~40cm及更远的距离。无论怎样,它会尽可能识别出物体是否在某处。②发送器(T):*发送超声波。③接收器(R):*接收超声波。※使用2套或更多发送器和接收器时,可以进行1~2cm的近距离探测。※同样,如果所用的是收发器,当它**用作发射器或接收器时,也可以探测到距离短至1〜2Cm的障碍物。2、模式触发输入模式(M-type)脉冲串输入模式(L-type)。输入模式由于用超声波测量距离并不是一个点测量。超声波传感器具有一定的扩散特性。舟山耐低温超声波传感器
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