1.引言随着自动化等新技术的发展,传感器的使用数量越来越大,一切现代化仪器、设备都离不开传感器。在工业生产中,尤其是自动化生产过程中,用各种传感器来监测和控制生产过程中的各个参数,如温度、压力、流量,等等,以便使设备工作在**佳状态,产品达到**好的质量。20世纪中叶,人们发现某些介质的晶体(如石英晶体、酒石酸钾钠晶体、PZT晶体等)在高电压窄脉冲作用下,能产生较大功率的超声波。它与可闻声波不同,可以被聚焦,能用于集成电路的焊接、显像管内部的清洗;在检测方面,利用超声波有类似于光波的折射、反射的特性,制作超声波纳探测器,可以用于探测海底沉船、敌方潜艇,等等。现在超声波已经渗透到我们生活中的许多领域,例如B超、遥控、防盗、无损探伤,等等。2.超声波的概念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,称为可闻声波。低于20Hz的机械振动人耳不可闻,称为次声波;高于20kHz的机械振动称为超声波,常用的超声波频率为几十kHz至几十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)和纵向振荡(纵波)。工业中的应用常采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,但传播速度不同。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供超声波传感器,欢迎新老客户来电!安徽抗干扰超声波传感器
大中小超声波传感器的工作原理解释2015-09-04迎风初开展开全文超声波传感器的工作原理解释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)及纵向振荡(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。超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送。安徽抗干扰超声波传感器超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,用户的信赖之选,有想法可以来我司咨询!
表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。表1超声波波速与温度的关系由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点,是作为倒车距离测量的理想选择。超声波传感器超声波为直线传播,频率越高,绕射能力越弱,但反射能力越强,为此,利用超声波的这种性质就可以制成超声波传感器。另外,超声波在空气中的传播速度较慢,这就使得超声波传感器的使用变得简单。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生***反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、**、生物医学等方面以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器。
2)噪音虽然多数超声波传感器的工作频率为40-45KHz,远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。比如,电机在转动过程会产生一定的高频,轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音,机器人本身的抖动,甚至当有多个机器人的时候,其它机器人超声波传感器发出的声波,这些都会引起传感器接收到错误的信号。这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决,比如发射一组长短不同的音波,只有当探测头检测到相同组合的音波的时候,才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。(3)交叉问题交叉问题是当多个超声波传感器按照一定角度被安装在机器人上的时候所引起的。超声波X发出的声波,经过镜面反射,被传感器Z和Y获得,这时Z和Y会根据这个信号来计算距离值,从而无法获得正确的测量。解决的方法可以通过对每个传感器发出的信号进行编码。让每个超声波传感器只听自己的声音。实验原理超声测距传感器实验环境由PC机(安装有WindowsXP操作系统、)、J-Link-ARM仿真器、NXPLPC2378实验节点板、超声测距传感器、实验模块和LCD显示实验模块组成,如图11所示。图11传感器实验环境本实验所使用实物规格图如图12所示,实物图如图13所示。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,有想法的不要错过哦!
“悄无声息”地探测人们所需要的信号。超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有许多其他方法不可比拟的优点:(1)无任何机械传动部件,也不接触被测液体,属于非接触式测量,不怕电磁干扰、酸碱等强腐蚀性液体等,因此性能稳定、可靠性高、寿命长;(2)响应时间短,可以方便地实现无滞后的实时测量。7.结语超声波传感器应用起来原理简单,也很方便,成本也很低。但是目前的超声波传感器都有一些缺点,比如反射问题、噪音问题、交叉问题,等等。本文简要介绍了超声波的概念、特点,分析了超声波传感器的原理,并给出了超声波传感器的几种典型应用,对今后对超声波传感器的进一步学习和研究有一定的参考价值和实用价值。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供超声波传感器,有想法的可以来电咨询!安徽抗干扰超声波传感器
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超声波传感器原理--简介超声波传感器,用于完成对超声波的发送和接受。由于超声波振动频率高于机械波,具有波长短、频率高、绕射现象小、方向性好、穿透本领强、具有多普勒效应等特点,因此基于超声波的特性研制出超声波传感器,并在工业、生物医学、**等各个领域得到***应用。二、超声波传感器原理--结构超声波传感器主要由发送器部分、接收器部分、控制部分和电源部分构成。其中,发送器部分由发送器和换能器构成,换能器用于将振子振动产生的能量转换为超声波的形式并向空中辐射;接收器部分由换能器和放大电路构成,换能器用于接收超声波产生机械振动以将其转换为电能;控制部分主要完成对整体系统工作的控制,如控制发送器发送超声波、判断接收器是否接受超声波、识别已接受超声波的大小等等;电源部分主要为系统的工作提供能量。三、超声波传感器原理超声波传感器主要通过发送超声波并接受超声波来对某些参数或事项进行检测。发送超声波由发送器部分完成,主要利用振子的振动产生并向空中辐射超声波;接收超声波由接收器部分完成,主要接受由发送器辐射出的超声波并将其转换为电能输出;除此之外,发送器与接收器的动作都受控制部分控制。安徽抗干扰超声波传感器