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。超声波传感器能够检测到人体无法察觉的声波信号,从而实现对隐蔽目标的探测和识别。嘉兴红外线超声波传感器
防碰撞检测和托盘检测等。超声波传感器用于提高操作效率并在制造设施中提供额外的安全性。这是推动全球超声波传感器需求的主要因素之一。2、红外线传感器的工作原理红外传感器的工作原理是反射光波。红外光从物体反射或从红外遥控器或信标发出。红外传感器还用于测量距离或接近度。检测反射光,然后计算传感器和物体之间的距离估计。红外线传感器不能在黑暗中工作而超声波传感器可以在黑暗环境中工作。红外线比黑暗表面更容易检测到更亮的表面,因为传感器不会检测到较暗的表面。红外传感器值通常在变化的光照条件下波动。当物体在该范围内通过时,光波检测到这些物体并将其存在反射回传感器。它们的波长小于微波的波长。虽然它们能够检测运动,但它们也可以测量物体的热量散发。综上所述,小编认为选择传感器完全取决于您的应用。红外传感器存在很多局限性,例如由于干扰而无法在阳光下使用它们。它可以使户外应用或黑暗的室内应用非常困难。超声波传感器使用声波工作,检测障碍物不受多种因素的影响。如果可靠性是您选择传感器的重要因素,超声波传感器比红外传感器更可靠。如果您愿意降低成本的可靠性,红外传感器是您应用的理想选择。杭州专业超声波传感器通过发射高频声波并测量其返回时间,超声波传感器能够准确计算出与目标之间的距离。
3)斜探头。有时为使超声波能倾斜入射到被测介质中,可选用斜探头。压电晶片粘贴在与底面成一定角度的有机玻璃斜楔块上。当斜楔块与不同材料被测介质接触时,超声波产生一定角度的折射,倾斜入射到试件中去,折射角可通过计算求得。6.超声波传感器的应用超声波传感器应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其**主要的应用之一。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害,方法简便,显像清晰,诊断的准确率高,等等,因而受到医务工作者和患者的欢迎。超声波诊断是利用超声波的反射原理,当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时,在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻抗差值也决定了回声振幅的高低。在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤、超声波测厚和测量液位等。过去,许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍,超声波传感器的出现改变了这种状况。超声波探测既可检测材料表面的缺陷,又可检测材料内部几米深的缺陷。当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上。
HG-M40R)信号输出二、超声波测距原理超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时计数器开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来,超声波两个接收器分别收到反射波就立即停止计时,并测量每条路径的距离和飞行时间的比例(P1+P2,P1+P3)。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物面的距离s,即:s=340t/2。三、机器人超声波传感器模块-HG-M40系列,HG-L40系列模块与模式的区别1、模块①收发器(D):·不*可用作收发器模块,而且在不同的接线方式下,可以作为接收器或发送器使用。因为收发器要发出超声波并等待回复,它可探测30cm~40cm及更远的距离。无论怎样,它会尽可能识别出物体是否在某处。②发送器(T):*发送超声波。③接收器(R):*接收超声波。※使用2套或更多发送器和接收器时,可以进行1~2cm的近距离探测。※同样,如果所用的是收发器,当它**用作发射器或接收器时,也可以探测到距离短至1?2Cm的障碍物。2、模式触发输入模式(M-type)脉冲串输入模式(L-type)。输入模式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。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!
机器人由于超声波指向性强,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等,都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上也得到了***的应用。为了使移动机器人能自动避障行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的距离信息(距离和方向)。在三方向(前、左、右)组成超声波测距系统,就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。超声波传感器接上电源可以单独作为超声波测距使用,超声波传感器还可以指定从单片机I/O端口上输出分段距离检测信号,可以直接装在机器人上,作为寻物、避障探测等应用。下面让我们以韩国Hagisonic机器人超声波传感器模块-HG-M40系列、HG-L40系列一起来了解用于机器人的超声波传感器模块具体方案。机器人超声波传感器模块一、机器人超声波传感器模块-HG-M40系列,HG-L40系列产品特性探测物体、测量距离中距多方向“点击噪声”低室内环境死区**小化实时信号(5VTTL)在40kHz下工作3种模块?收发器(HG-M40D)?发送器(HG-M40T)?接收器。超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,有想法的可以来电咨询!日照超声波传感器厂家
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也能作接收。这里只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-40-60,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。嘉兴红外线超声波传感器