超聲波感測器,超聲波感測器的測量精度受到哪些因素影響

2022-08-29 05:05:03 字數 5855 閱讀 9049

1樓:匿名使用者

1、用超聲波來檢測是否有物體經過,這可以用連續測距實現,超聲波驅動和接收電路,網上參考的有很多,但一般遠距離檢測效果都不太好,3公尺以內還行。8-12公尺的超聲波連續測距電路,夠你研究一兩年的,各種費用也夠買輛私家車的了,建議先別考慮。

2、用超聲波感測器2去啟動乙個語音系統,這個想法就不太適用了。你可以用連訊號線,可以用遙控器的那種紅外管,可以用無線數傳電台(這個不貴,200元左右吧,可傳上百公尺,rs232介面),為什麼偏偏要用超聲波呢?在這裡用超聲波有以下幾個問題需要考慮:

1、兩種超聲波的互相干擾問題(包括空間回音干擾、殼體振動干擾、電路電源干擾);2、超聲波的方向性很強,偏離2-10度,訊號衰減明顯,且越遠有效角度越小;3、距離問題,超聲波在空氣中的衰減很大,除非要在水裡傳輸訊號;4、抗干擾問題,超聲波也是機械振動波,自然環境中也經常會產生超聲波,那個用超聲波啟動的語音音箱,不會用手敲一下就響吧?我很擔心。。。

我給你個建議啊,用超聲波檢測是否有物體經過,這個想法很好,3公尺以內幾乎是最好的方案了;還有個辦法是用紅外管,就是遙控器的那種紅外發射、接收管。對面放個鏡子,或者把發射端方對面,這方法也不錯,不過在日光斜射下怕有可靠性問題;用超聲波去驅動音箱,如果是在空氣中而不是水中使用的話,建議還是考慮遙控器的那種紅外管吧,如果距離很遠,可以用無線數傳電台。

2樓:匿名使用者

呵呵,你說的問題有點問題,乙個超聲波給另乙個超聲波訊號,這是沒有意義的。應該是乙個超聲波接收到訊號後,將訊號給乙個plc或乙個控制儀表,然後,由它來程式設計或設定,報警點位置(可任意),再由開關量控制語音模組。

如果是直接要求控制語音模組,那你就用光電開關,直接輸出開關訊號至語音模組。

超聲波感測器的測量精度受到哪些因素影響

3樓:諾諾百科

如果說是測量精度的話,主要是受溫度,壓力,濕度,氣體成分的影響。溫度和氣體成分是影響最大的。粉塵,蒸汽等會影響測量範圍。

粉塵蒸汽大的環境,量程會大大的縮短。

對被測物要求:檢測時不接觸被測物,對被測物顏色。透明度無要求,被測物不能是聲音吸收材料(如海綿等),被測物形狀不能影響聲波的反射,如果被測物是聲音吸收材料或被測物形狀影響聲波的反射,則必須配反射器(可以是機器上任何平坦堅硬的部分)構成反射系統進行檢測。

組成部分

常用的超聲波感測器由壓電晶元組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,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(乙個探頭發射、乙個探頭接收)等。

超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶元。構成晶元的材料可以有許多種。晶元的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個探頭的效能是不同的,我們使用前必須預先了解它的效能。

4樓:isweek工採網

超聲波感測器是將超聲波訊號轉換成其他能量訊號(通常是電訊號)的感測器。超聲波感測器利用聲波介質對被檢測物進行非接觸式無磨損的檢測。其中超聲波是振動頻率高於20khz的機械波。

它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。因此超聲波感測器對透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質均能檢測尤其是在陽光不透明的固體中。其檢測效能幾乎不受任何環境條件的影響,包括煙塵環境和雨天。

然而關於影響超聲波感測器測量精度的因素卻是多個方面的。接下來工釆網小編來具體介紹一下。

首先對於超聲波感測器而言,測量精度通常是指模擬輸出的測量值的絕對精度。基於回波傳輸時間,超聲波感測器的測量精度依靠數個物理引數。這些引數通常與空氣和內部偏差相關。

由於空氣溫度對超聲波感測器的測量精度有很大的影響。當超聲波脈衝的回波的傳播時間被測量後,感測器用聲速計算到目標物的距離。然而,由於空氣溫度的改變,聲速每kelvin改變0.

17%. 幾乎所有的倍加福超聲波感測器都有乙個溫度探測器來彌補這種影響。因此這個探測器測量環境溫度,感測器修正測量值的相關溫度偏移。

例如:在室溫和較低的溫度下,濕度對聲速的影響可以忽略不計。然而,在高溫下,聲速隨著濕度的增高而增高。

其次超聲波感測器具有溫度補償的特性。那是因為超聲波感測器使用回波傳輸時間的方法原理,即測量超聲波脈衝發出和測得回波的時間間隔。超聲波感測器通過聲速來計算目標物的距離。

當聲音在空氣中傳播時,聲速在室溫下大概是344 m/s。該特性能使模擬量輸出型的超聲波感測器在乙個寬溫度範圍內獲得高達0.6mm的重複精度。

其中聲速是依靠溫度來改變的,每公升高一攝氏度改變約17%。因此,大多數的超聲波感測器配有溫度探測器用於測量距離的修正。這個補償可以在超聲波感測器從-25?

c 到+70? c工作範圍內執行,並得到±1.5%的測量精度。

除空氣溫度、溫度、溫度補償以外氣壓、氣流、 氣體型別、外部噪音等因素也會影響超聲波感測器的精度,相對於氣壓而言聲速在海平面和3000公尺海拔高度傳播時下降不到1%。指定位置的大氣波動可以忽略不計,對聲速的影響是難以衡量的。但是氣流對超聲波測量沒有影響。

那是因為如果目標物有標準反射板的反射特性,一般氣流(風)7kn(50-61.5 km/h)對超聲波測量沒有影響。當然暴風雨天氣或者颶風可能導致不穩定的測量(訊號衰減)。

目前在關於聲速的變化,沒有得出常規的結論。這是因為氣流方向和氣流速度時常改變。另一方面外部噪音也是影響超聲波精度的乙個因素,由於外部噪音和被測目標物的回波是不同的,通常不會引起誤判。

如果干擾源與超聲波感測器有同樣的頻率,內部噪音的振幅一定不會超過目標回聲的振幅。

無論是超聲波感測器本身還是周圍環境因素,都會影響距離測量的精確度,這時可以考慮採取一些措施,例如採用超聲波感測器 - mb7092

5樓:匿名使用者

對於超聲波感測器,測量精度通常是指模擬輸出的測量值的絕對精度。基於回波傳輸時間,超聲波感測器的測量精度依靠數個物理引數,這些引數通常與空氣和內部偏差相關。

空氣溫度

空氣溫度對超聲波感測器的測量精度有很大的影響。超聲波脈衝的回波的傳播時間被測量後,感測器用聲速計算到目標物的距離。然而,由於空氣溫度的改變,聲速每kelvin改變0.

17%. 幾乎所有的倍加福超聲波感測器都有乙個溫度探測器來彌補這種影響。這個探測器測量環境溫度,感測器修正測量值的相關溫度偏移(詳見溫度補償)。

濕度在室溫和較低的溫度下,濕度對聲速的影響可以忽略不計。然而,在高溫下,聲速隨著濕度的增高而增高。

氣壓聲速在海平面和3000公尺海拔高度傳播時下降不到1%。指定位置的大氣波動可以忽略不計,對聲速的影響是難以衡量的。

氣流如果目標物有標準反射板的反射特性,一般氣流(風)7kn(50-61.5 km/h)對超聲波測量沒有影響。暴風雨天氣或者颶風可能導致不穩定的測量(訊號衰減)。

關於聲速的變化,沒有得出常規的結論。這是因為氣流方向和氣流速度時常改變。舉個例子,特別是熱的目標物,比如炙熱的金屬,可以引起嚴重的空氣擾動。

超聲波感測器的優缺點有哪些?

6樓:齊大大一號

一、優點:超聲波具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十公尺的深度。

超聲波碰到雜質或分介面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生都卜勒效應。基於超聲波特性研製的感測器稱為「超聲波感測器」,廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

二、 缺點:由於壓電材料的居里點一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭使用超聲波感測器功率較小,工作溫度比較低,可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的製冷裝置。

靈敏度主要取決於製造晶元本身。機電耦合係數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。

1、現在的超聲波感測器頻率都相對固定,例如40khz的感測器,只能用在38-42khz上,其它頻率的也類似,目前幾乎見不到頻域範圍廣的感測器,例如40khz~500khz這樣的產品;

2、驅動電壓較高,一般100vp-p到1500vp-p之間,在很多低壓裝置上需要脈衝變壓器公升壓,但也會隨之帶來一些複雜問題。如果有3~5v低壓驅動(較大功率)的感測器就更好了;

3、靈敏度,最好能再高一些;

7樓:匿名使用者

超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶元在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十公尺的深度。超聲波碰到雜質或分介面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生都卜勒效應。

基於超聲波特性研製的感測器稱為「超聲波感測器」,廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

缺點:由於壓電材料的居里點一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭使用超聲波感測器功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的製冷裝置。

靈敏度主要取決於製造晶元本身。機電耦合係數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。

超聲波感測器模組為hc-sr40,它有四個引腳:vcc,gnd,trig,echo,微控制器為at89c52,請問它們實物如何連線? 15

8樓:花降如雪秋風錘

vcc gnd是電源,trig是控制端(輸入),echo是返回端(輸出)。

vcc gnd外接電源正負極給感測器供電,trig、echo接微控制器at89c52的i/o埠,具體接哪個埠要根據電路和微控制器內的程式設定來確定。

大致的過程是微控制器給trig所接埠個高電平脈衝,超聲波發射模組sr40開始傳送超聲波,當收到反射波的時候,echo輸出有效訊號,微控制器檢測到該訊號後,測量從trig觸發開始到接收到echo的時間差,即可換算出距離。

超聲波感測器的輸出方式的區別

9樓:趙文星空絮雨

超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶元在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十公尺的深度。

超聲波碰到雜質或分介面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生都卜勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

具體應用

一、超聲波感測器可以對貨櫃狀態進行探測。將超聲波感測器安裝在塑料熔體罐或塑料粒料室頂部,向貨櫃內部發出聲波時,就可以據此分析貨櫃的狀態,如滿、空或半滿等。

二、超聲波感測器可用於檢測透明物體、液體、任何表粗糙、光滑、光的密緻材料和不規則物體。但不適用於室外、酷熱環境或壓力罐以及泡沫物體。

三、超聲波感測器可以應用於食品加工廠,實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。配合新的技術可在潮濕環如洗瓶機、噪音環境、溫度極劇烈變化環境等進行探測。[1]

四、超聲波感測器可用於探測液位、探測透明物體和材料,控制張力以及測量距離,主要為包裝、制瓶、物料搬檢驗煤的裝置運、塑料加工以及汽車行業等。超聲波感測器可用於流程監控以提高產品質量、檢測缺陷、確定有無以及其它方面。

使用超聲波感測器技術防止踩錯踏板

日產汽車開發出了防止在要踩剎車時誤踩成油門而使車輛加速的功能,使用攝像頭和超聲波感測器推斷出「要在停車場上停車」的情況時,如果駕駛員踩成了油門就會強制剎車。該技術預定在2~3年內實用化。超聲波感測器技術就是為了防止在停車場停車時踩錯剎車和油門造成事故而開發的。

該技術是使用在車輛前後左右各配備乙個的四個攝像頭和前保險槓、後保險槓各配備四個共八個超聲波感測器實現的。4個攝像頭沿用顯示車輛周圍俯瞰影像的「環視顯示器」的攝像頭。利用攝像頭識別出白線等以推斷汽車位於停車場,利用超聲波感測器測量出汽車與周圍障礙物之間的距離來確定剎車時機。

防止因踩錯剎車和油門而造成事故分兩步實施。當駕駛員在停車場想停車時,如果踩成了油門,則首先將車速減至蠕滑速度,用儀表板的圖示來提示危險,並響起警報聲。如果駕駛員仍繼續踩油門而即將撞上牆壁等物體時,則強制剎車。

剎車時機為保證汽車在與障礙物相距20~30cm左右時可以停下來。

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老師你好,我想問哪種超聲波感測器有較強的抗衝擊能力能防水能在空氣中使用的

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