移动机器人要获得自主行为,其**重要的任务之一是获取关于环境的知识。这是用不同的传感器测量并从那些测量中提取有意义的信息而实现的。视觉、红外、激光、超声波等传感器都在移动机器人中得到实际应用。超声波传感器以其性价比高、硬件实现简单等优点,在移动机器人感知系统中得到了***的应用。但是超声波传感器也存在一定的局限性,主要是因为波束角大、方向性差、测距的不稳定性(在非垂直的反射下)等,因此往往采用多个超声波传感器或采用其他传感器来补偿。为了弥补超声波传感器本身的不足,又能提高其获取环境信息的能力,本文设计由一体式超声波传感器与步进电机组成的探测系统。1超声波传感器的探测原理及方法分析超声波传感器的基本原理是发送(超声)压力波包,并测量该波包发射和回到接收器所占用的时间。其中,L为目标距超声波传感器的距离;c为超声波波速(为了简化说明,本文以下讨论的测量距离时不考虑波速受温度的影响);t为发射到接收的时间间隔。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,发射的超声能量主要集中在主波瓣上,沿着主波轴两侧呈波浪型衰减,左右约30°的扩散角。事实上,式。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,有想法可以来我司咨询!晋城电容式超声波传感器
介绍小型超声波传感器。发送与接收略有差别,它适用于在空气中传播,工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。该种有T/R-40-16,T/R-40-12等(其中T表示发送,R表示接收,40表示频率为40KHZ,16及12表示其外径尺寸,以毫米计)。另有一种密封式超声波传感器(MA40EI型)。它的特点是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近开关用,它的性能较好。超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。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信号进行检测.而实际使用中,用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接收器传感器社的陶瓷振子。 扬州超声波传感器定制浙江罗舸智能科技有限公司为您提供 超声波传感器,有需要可以联系我司哦!
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。
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比、稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。超声波传感器电源可用DC12V±10%或24V±10%。5.超声波探头超声波换能器又称超声波探头。超声波换能器有压电式、磁致伸缩式、电磁式等数种,在检测技术中主要采用压电式。由于其结构不同,换能器又分为直探头、斜探头、双探头、表面波探头、聚焦探头、冲水探头,等等。本文以固体传导介质为例,简要介绍以下三种探头。(1)单晶直探头。俗称直探头,其压电晶片采用PZT压电陶瓷制作。发射超声波时,将500V以上的高压电脉冲加到压电晶片上,利用逆压电效应,使晶片发射出一束频率落在超声波范围内、持续时间很短的超声振动波,垂直投射到试件内。假设该试件为钢板,而其底面与空气交界,到达钢板底部的超声波绝大部分能量被底部界面所反射。反射波经过一短暂的传播时间回到压电晶片。再利用压电效应,晶片将机械振动波转换成同频率的交变电荷和电压。(2)双晶直探头。由两个单晶探头组合而成,装配在同一个壳体内,其中一片晶片发射超声波,另一片晶片接收超声波。双晶探头的结构虽然复杂一些,但检测精度比单晶直探头高,且超声信号的反射和接收的控制电路较单晶直探头简单。。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,有需要可以联系我司哦!
随着全球范围内工业自动化水平的提高,各种复杂的应用也越来越多,这对传感器的功能也提出了越来越多、越来越高的要求。在这种背景下,不同类型、不同原理的传感器也应运而生,超声波传感器就是其中一种。首先要解释的是什么是超声波:我们都知道声音是由振动产生的,它是一种波,其在空气或其他介质中是以震动的方式向其他方向传播的,我们平时听到的声音就是频率在20Hz到20kHz之间的声波,超过20kHz的声波人耳朵是识别不到的。所以我们把振动频率高于20kHz的声波称之为超声波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够定向传播等特点,超声波碰到杂质或分界面会产生***反射形成反射成回波的特点。超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。。从原理上来讲超声波传感器可以分为超声波测传感器、超声波接近传感器、反射板式超声波传感器、对射式超声波传感器四类。这四类产品中,反射板式超声波、对射式超声波与光电传感器中的镜反射和对射式光电原理一样,非常简单,无需多做介绍。超声波测距传感器、超声波接近传感器这两种**典型、使用的也**多,其工作原理相同,只是输出一个是开关量一个是模拟量。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,欢迎您的来电哦!晋城电容式超声波传感器
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超声波距离传感器技术应用:超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生明显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。超声波距离传感器可以广泛应用在物位(液位)监测,机器人防撞,各种超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域,工作可靠,安装方便,防水型,发射夹角较小,灵敏度高,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。晋城电容式超声波传感器