Principio e introducción del sensor de rango ultrasónico.

¿Qué es el sensor de rango ultrasónico?

Debido a la fuerte directividad de las ondas ultrasónicas, el consumo de energía lenta y las largas distancias en el medio, las ondas ultrasónicas a menudo se usan para la medición de la distancia. Por ejemplo, las ondas ultrasónicas pueden realizarse instrumentos de medición de niveles ultrasónicos.Módulo de sensor de distancia ultrasónicoA menudo es rápido, conveniente, fácil de calcular, fácil de lograr el control en tiempo real, y puede cumplir con los requisitos prácticos industriales en términos de precisión de medición, por lo que también se ha utilizado ampliamente en el desarrollo de robots móviles.

Para que un robot móvil evite automáticamente obstáculos y caminando, debe estar equipado con un sistema de medición de distancia para que pueda obtener la información de distancia (distancia y dirección) del obstáculo en el tiempo. El sensor de medición de distancia ultrasónica de tres direcciones (delantera, izquierda y derecha) se introduce para proporcionar una información de distancia de movimiento para que el robot entienda su entorno frontal, izquierdo y derecho.

Principio de sensor de rango ultrasónico.

1, generador ultrasónico

Para investigar y usar ondas ultrasónicas, muchos generadores ultrasónicos han sido diseñados y hechos. En términos generales, los generadores ultrasónicos se pueden dividir en dos categorías: una es generar ondas ultrasónicas eléctricamente, y la otra es generar ondas ultrasónicas mecánicamente. Los métodos eléctricos incluyen piezoeléctricos, magnetostrictivos y eléctricos, etc.; Los métodos mecánicos incluyen la flauta de Galton, el silbato líquido y el silbato de aire. La frecuencia, la potencia y las características de las ondas ultrasónicas que producen son diferentes, por lo que sus usos también son diferentes. En la actualidad, el piezoeléctrico.sensor de distancia ultrasónicose usa más comúnmente.

2, el principio del generador ultrasónico piezoeléctrico.

El generador ultrasónico piezoeléctrico en realidad utiliza la resonancia del cristal piezoeléctrico para trabajar. La estructura interna del generador ultrasónico se muestra en la figura. Tiene dos obleas piezoeléctricas y una placa de resonancia. Cuando se aplica una señal de pulso a sus dos polos y la frecuencia es igual a la frecuencia de oscilación natural de la oblea piezoeléctrica, la oblea piezoeléctrica resonará y impulsará la placa de resonancia a vibrar para generar ondas ultrasónicas. Por el contrario, si no se aplica ningún voltaje entre los dos electrodos, cuando la placa de resonancia recibe ondas ultrasónicas, presionará el chip piezoeléctrico para vibrar y convertir la energía mecánica en señales eléctricas. Luego se convierte en un receptor ultrasónico.

3, el principio de sensor que van ultrasónico

El emisor de ultrasonidos emite ondas ultrasónicas en una dirección determinada, y empieza a contar al mismo tiempo como el tiempo de lanzamiento. Las ondas ultrasónicas se propagan en el aire y devuelven inmediatamente cuando se enfrentan a obstáculos en el camino. El receptor de ultrasonidos inmediatamente deja de sincronización cuando recibe las ondas reflejadas. La velocidad de propagación de ondas ultrasónicas en el aire es 340m / s. Según el tiempo t registrado por el contador de tiempo, la distancia (s) entre el punto de lanzamiento y el obstáculo se puede calcular, a saber: s = 340T / 2. Este es el llamado método de la diferencia de tiempo que oscila.

El principio de sensor que van ultrasónica es utilizar la velocidad de propagación conocida de las ondas ultrasónicas en el aire para medir el tiempo cuando la onda de sonido encuentra obstáculos y reflejar de nuevo después de la transmisión, y calcular la distancia real desde el punto de transmisión al obstáculo sobre la base de la diferencia de tiempo entre la transmisión y la recepción. Se puede observar que el principio de que van ultrasónica es la misma que la de radar.

En la fórmula, L es la longitud distancia medida; C es la velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas en el aire; T es la diferencia de tiempo de la propagación distancia de medición (T es la mitad del valor de tiempo de transmisión a la recepción).

sensores de distancia ultrasónicos Arduinose utiliza principalmente para la medición de distancia en recordatorios de marcha atrás, las obras de construcción, sitios industriales, etc. Aunque la gama actual de medición de distancia puede llegar a los 100 metros, la exactitud de la medición sólo se puede alcanzar el orden de centímetros.

Debido a las ventajas de emisión fácil direccional, buena direccionalidad, fácil control de la intensidad, y no hay contacto directo con el objeto que se está midiendo, ondas ultrasónicas son un método ideal para la medición de altura del líquido. Es necesario lograr la precisión de la medición de nivel de milímetro en la medición de nivel de líquido precisa, pero los circuitos ultrasónicos domésticos actuales que van especiales integrados son solamente precisión de la medición de nivel de centímetro. Mediante el análisis de las causas del error que van de ultrasonidos, la mejora de la diferencia de tiempo de medición a nivel de microsegundos, y usando el sensor de temperatura LM92 para compensar la velocidad de propagación de la onda de sonido, el rango ultrasónico de alta precisión buscador hemos diseñado puede lograr precisión de la medición de nivel de milímetro .