Explication détaillée de la méthode de mesure du capteur à ultrasons

Dans la production quotidienne et la vie,capteurs de distance à ultrasonssont principalement utilisés dans le radar inversant des voitures, la marche automatique des obstacles à la marche des robots, des sites de construction et de certains sites industriels, tels que le niveau de liquide, la profondeur du puits, la longueur du pipeline, etc., qui nécessitent une allant automatique sans contact. Il existe actuellement deux solutions ultrasoniques couramment utilisées. L'un est le système de tâches à ultrasons basé sur un micro-ordinateur à puce unique ou un équipement intégré, et l'autre est le système de tâtonnement à ultrasons basé sur CPLD (dispositif logique programmable complexe). Pour comprendre la conception d'applications connexes du capteur ultrasonique, nous devons d'abord comprendre le principe de fonctionnement du capteur de variété ultrasonique.

Principe de travail du capteur à ultrasons

Les capteurs à ultrasons sont des capteurs qui convertissent les signaux ultrasoniques en autres signaux d'énergie (généralement des signaux électriques). L'échographie fait référence à l'onde de choc mécanique générée dans des milieux élastiques avec une fréquence supérieure à 20 kHz. Il a les caractéristiques d'une directivité forte, d'une consommation d'énergie lente et d'une distance de propagation relativement longue, il est donc souvent utilisé pour la variation des non-contact. Parce que l'onde à ultrasons a une grande capacité à pénétrer les liquides et les solides, en particulier dans les solides qui sont opaques au soleil. Lorsque l'onde à ultrasons atteint l'impureté ou l'interface, elle produira une réflexion significative pour former un écho, et il peut produire un effet Doppler lorsqu'il atteint un objet en mouvement. , Donc ultrasonic, l'adaptation a une meilleure adaptabilité à l'environnement.

À l'heure actuelle, il existe de nombreuses méthodes decapteur de distance du module à ultrasons: tels que la méthode de détection de temps aller-retour, la méthode de détection de phase et la méthode de détection d'amplitude des ondes acoustiques. Le principe du capteur à ultrasons émet une certaine fréquence d'ondes ultrasoniques, propagée par le milieu d'air, et se reflète après avoir atteint la cible de mesure ou l'obstacle. Après réflexion, le récepteur à ultrasons reçoit l'impulsion. Le temps qu'il faut est le temps aller-retour. Le temps aller-retour est lié à la propagation des ondes ultrasoniques. La distance du voyage est liée. Le temps de transmission de test peut obtenir la distance. Par exemple: en supposant que la distance entre l'objet mesuré et le télémètre, le temps mesuré est T / S, et la vitesse de propagation à ultrasons est exprimée par V / M · S-1, alors il y a une expression relationnelle (1) S = VT ／ 2 (1)

Dans le cas des exigences de haute précision, l'influence de la température sur la vitesse de propagation à ultrasons doit être prise en compte, et la vitesse de propagation par ultrasons doit être corrigée en fonction de la formule (2) pour réduire l'erreur.

v = 331,4 + 0,607t (2) Dans la formule, t est la température réelle en ℃, et v est la vitesse de propagation de l'ultrasons dans le milieu en m / s.

Principe de travail du capteur de variation ultrasonique

Le principe de la variation ultrasonique est de transmettre des ondes ultrasoniques dans une certaine direction grâce à un émetteur à ultrasons, et de commencer le timing en même temps que l'heure de lancement. Lorsque les ondes ultrasoniques se propagent dans l'air, elles reviendront immédiatement lorsqu'ils rencontrent des obstacles. Le récepteur à ultrasons arrête immédiatement le timing lorsque l'onde réfléchie est reçue. . Le capteur de mesure de la distance à ultrasons adopte le principe de la mesure de la distance d'écho à ultrasons et utilise une technologie de mesure précise du décalage horaire pour détecter la distance entre le capteur et la cible. Il adopte un petit angle et un capteur ultrasonique de la zone aveugle, qui a une mesure précise, pas de contact, d'étanchéité et de corrosion, de faible coût et d'autres avantages. La méthode couramment utilisée de capteur de tâches à ultrasons est qu'une tête de rayonnement correspond à une tête réceptrice, et plusieurs têtes de transmission correspondent à une tête réceptrice. Sur la base des caractéristiques simples, faciles à opérer et non dommages de la mesure de la distance à ultrasons, le temps aller-retour à ultrasons doit être mesuré. , Vous pouvez obtenir la distance. Il s'agit du principe de travail du capteur de variété ultrasonique.

Capteur de mesure de distance à ultrasonsModule, le module du capteur de mesure de distance à ultrasons a deux modes de transmission en option, à savoir le mode de course libre: lorsqu'il y a de la puissance, le capteur lui-même envoie des signaux de déclenchement et d'éclatement (pour les applications de base); Mode de déclenchement externe: Système externe (contrôleur ou circuit de processeur) Signal de déclenchement de contrôle pour les applications avancées, ces deux modes conviennent à diverses fins, en outre, le capteur implique également deux sources d'alimentation d'entrée, l'une est une basse tension (5V) adaptée au processeur Circuits et l'autre La haute tension (12V) convient au contrôleur pour mesurer la distance à des obstacles de 3,5 m (à 5 V), 5 m (à 12 V) et utiliser la communication UART pour envoyer des données, la résolution est à moins de 5 mm. D'un autre côté, à diverses occasions, les utilisateurs peuvent choisir différents modes de paramètre en fonction de leur propre environnement, tels que le paramètre de déclenchement / déclenchement externe en libre cours / UART, etc. et la sortie en fonction du réglage du taux de bauds de communication UART. Le signal a une puce ASIC haute performance pour assurer une transmission stable et une réception sensible. Par conséquent, la communication entre le capteur et le PC utilise la «carte Interface» (RS232, régulateur d'alimentation) pour afficher les données et utiliser le programme de surveillance sur le PC (super terminal est disponible) pour modifier le réel. L'amplification du temps utilise la distance de sortie UART (ASCII, MM) pour convertir le signal de détection en un signal rectangulaire de niveau TTL (onde carrée) en temps réel.