檢測(cè)玻璃超聲波傳感器

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-16

   或者超聲探頭。超聲波傳感器主要由雙壓電晶片振子、圓錐共振板和電極等部分構(gòu)成。兩電極間加上一定的電壓時(shí)壓電晶片就會(huì)被壓縮產(chǎn)生機(jī)械形變,撤去電壓后壓電晶片恢復(fù)原狀。若在兩極間按照一定的頻率加上電壓,則壓電晶片也會(huì)保持一定的頻率振動(dòng)。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得此型號(hào)壓電晶片的固有頻率為,則在兩極外加頻率為40KHz的方波脈沖信號(hào),此時(shí)壓電晶片產(chǎn)生共振,向外發(fā)射出超聲波。同理,沒有外加脈沖信號(hào)的超聲波傳感器在共振板接收到超聲波時(shí)也會(huì)產(chǎn)生共振,在兩極間產(chǎn)生電信號(hào)。超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收)等。超聲探頭的**是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個(gè)探頭的性能是不同的,我們使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo),包括:(1)工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí),輸出的能量**大。浙江羅舸智能科技有限公司為您提供 超聲波傳感器,有需要可以聯(lián)系我司哦!檢測(cè)玻璃超聲波傳感器

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 圖5超聲測(cè)距時(shí)序圖一個(gè)10us以上脈沖觸發(fā)信號(hào),該模塊內(nèi)部將發(fā)出8次40KHz周期電平并檢測(cè)回波。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出回響信號(hào),回響信號(hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。由此通過發(fā)射信號(hào)到收到的回響信號(hào)的時(shí)間間隔可以計(jì)算得到距離。建議測(cè)量周期為60ms以上,以防止發(fā)射信號(hào)對(duì)回響信號(hào)的影響。圖6出了超聲測(cè)距模塊的發(fā)射端電路。圖7超聲測(cè)距發(fā)射端電路圖壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作的。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào),其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí),壓電晶片會(huì)發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波,這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器;反之,如果兩電極問未外加電壓,當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí),將壓迫壓電晶片作振動(dòng),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào),這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同,使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。圖8給出了超聲測(cè)距模塊的接收端電路。集成電路CX20106是一款紅外線檢波接收的**芯片,常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測(cè)距的超聲波頻率40KHz較為接近,可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106接收超聲波。太原ce認(rèn)證超聲波傳感器浙江羅舸智能科技有限公司是一家專業(yè)提供超聲波傳感器的公司,歡迎新老客戶來(lái)電!

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1)計(jì)算度越時(shí)間的方式是基于超聲波成功、垂直的反射名義下進(jìn)行的。但對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人很難保證其自身運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的穩(wěn)定性,采用超聲波傳感器固定在移動(dòng)機(jī)器人車身的探測(cè)方式,當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人偏離平行墻面時(shí),探測(cè)系統(tǒng)往往很難得到實(shí)際的距離。另外,超聲波這種發(fā)散特性在應(yīng)用于測(cè)量障礙物的時(shí)候,只能提供目標(biāo)障礙物的距離信息,而不能提供目標(biāo)的方向和邊界信息。這些缺陷都**限制了超聲波傳感器的實(shí)際應(yīng)用和推廣。本文在通過理論的分析和不斷地試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用四相步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)單個(gè)一體式超聲波傳感器旋轉(zhuǎn)的方式,組成一個(gè)動(dòng)態(tài)的感測(cè)系統(tǒng)。2一體式超聲波傳感器與步進(jìn)電機(jī)組成的探測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)物照片如圖1所示,超聲波傳感器焊在PCB板上,板子通過鋼管樹起,鋼管另一端和步進(jìn)電機(jī)軸相連,步進(jìn)電機(jī)固定在機(jī)器人底盤下方。傳感器控制信號(hào)與輸出信號(hào)通過信號(hào)線和車身上的控制板相連。另外在超聲波傳感器的探頭前加一泡沫材料制成的圓臺(tái)形套筒,上口直徑為22mm,下口直徑為16mm,高20mm。這樣發(fā)射波的波束角以及反射波被接收的角度都**受限制。為了機(jī)器人自我調(diào)整姿態(tài),需要確定其自身的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和基準(zhǔn)位置。因而自制一片由直射式紅外光電傳感器和轉(zhuǎn)盤組成的簡(jiǎn)易光電編碼器。

   借助空氣媒質(zhì)傳播,到達(dá)測(cè)量目標(biāo)或障礙物后反射回來(lái),經(jīng)反射后由超聲波接收器接收脈沖,其所經(jīng)歷的時(shí)間即往返時(shí)間,往返時(shí)間與超聲波傳播的路程的遠(yuǎn)近有關(guān)。測(cè)試傳輸時(shí)間可以得出距離例如:假定s為被測(cè)物體到測(cè)距儀之間的距離,測(cè)得的時(shí)間為t/s,超聲波傳播速度為v/m·s-1表示,則有關(guān)系式(1)s=vt/2(1)在精度要求較高的情況下,需要考慮溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響,按式(2)對(duì)超聲波傳播速度加以修正,以減小誤差。v=331.4+0.607T(2)式中,T為實(shí)際溫度單位為℃,v為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度單位為m/s。超聲波測(cè)距傳感器工作原理超聲波測(cè)距傳感器工作原理超聲波測(cè)距原理是通過超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播時(shí)碰到障礙物就立即返回來(lái),超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。而超聲波測(cè)距傳感器,采用超聲波回波測(cè)距原理,運(yùn)用精確的時(shí)差測(cè)量技術(shù),檢測(cè)傳感器與目標(biāo)物之間的距離,采用小角度,小盲區(qū)超聲波傳感器,具有測(cè)量準(zhǔn)確,無(wú)接觸,防水,防腐蝕,低成本等優(yōu)點(diǎn)。超聲波測(cè)距傳感器常用的方式是1個(gè)放射頭對(duì)應(yīng)1個(gè)接收頭。超聲波傳感器,就選浙江羅舸智能科技有限公司,用戶的信賴之選,歡迎您的來(lái)電哦!

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靈敏度也**高。(2)工作溫度。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高,特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不產(chǎn)生失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。(3)靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。超聲波測(cè)距一體模塊HC-SR04(1)模塊性能如圖2所示,HC-SR04模塊性能穩(wěn)定,測(cè)度距離精確,能和國(guó)外的SRF05、SRF02等超聲波測(cè)距模塊相媲美。模塊高精度,盲區(qū)(2cm)超近,**大識(shí)別距離為300cm。圖2HC-SR04模塊實(shí)物圖如圖3所示,系統(tǒng)的工作是由軟件和硬件的配合過程。先由嵌入式微處理器使555使能端置1,繼而555送出40KHz頻率的方波信號(hào),經(jīng)過壓電換能器(超聲波發(fā)射頭)將信號(hào)發(fā)射出去,即發(fā)射超聲波,同時(shí)該時(shí)刻啟動(dòng)定時(shí)器開時(shí)計(jì)時(shí)。該信號(hào)遇到障礙物反射回來(lái)在此稱為回波。同時(shí),壓電換能器(超聲波接收頭)將接收的回波及接收超聲波,通過信號(hào)處理的檢波放大,通過三級(jí)放大后再送到比較器進(jìn)行比較,輸出比較電壓,輸出電壓經(jīng)過三極管以后,使之電壓與嵌入式微處理器的I/O口相匹配**后送至處理器處理。圖3超聲波測(cè)距原理框圖。超聲波傳感器,就選浙江羅舸智能科技有限公司,讓您滿意,期待您的光臨!吉林超聲波傳感器設(shè)備

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   表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí),如果溫度變化不大,則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高,則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕U?。?超聲波波速與溫度的關(guān)系由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強(qiáng)度易控制、與被測(cè)量物體不需要直接接觸的優(yōu)點(diǎn),是作為倒車距離測(cè)量的理想選擇。超聲波傳感器超聲波為直線傳播,頻率越高,繞射能力越弱,但反射能力越強(qiáng),為此,利用超聲波的這種性質(zhì)就可以制成超聲波傳感器。另外,超聲波在空氣中的傳播速度較慢,這就使得超聲波傳感器的使用變得簡(jiǎn)單。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生***反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、**、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器。檢測(cè)玻璃超聲波傳感器