Explication détaillée de la méthode des transducteurs ultrasoniques

Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2020-06-02 origine:Propulsé

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Dans la production quotidienne et la vie, les transducteurs de mesure de la distance à ultrasons sont principalement utilisés dans le radar inversant des voitures, la marche d'évitement automatique des obstacles, les sites de construction et certains sites industriels tels que le niveau liquide, la mesure de la profondeur, la longueur du pipeline, etc. Il existe actuellement deux solutions ultrasoniques couramment utilisées. L'un est un transducteur ultrasonique de la part d'un micro-ordinateur à puce unique ou un dispositif embarqué, et l'autre est un transducteur de télévision à ultrasons basé sur CPLD (dispositif logique programmable complexe). Pour comprendre la conception d'applications connexes des capteurs ultrasoniques, nous devons d'abord comprendre le principe de travail du transducteur de variété de capteurs à ultrasons.

Principe de travail du capteur de variation ultrasonique

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 aux ondes de choc mécaniques générées 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. Par conséquent, il est souvent utilisé pour la mesure de la distance sans contact. En raison de la grande pénétration des ondes ultrasoniques sur les liquides et les solides, en particulier dans les solides opaques au soleil. Les ondes ultrasoniques rencontrent des impuretés ou des interfaces produiront des réflexions importantes et formeront des réflexions en échos, et le toucher des objets en mouvement peut produire l'effet Doppler. Par conséquent, l'ampleur à ultrasons a une meilleure adaptabilité à l'environnement. De plus, la mesure ultrasonique peut également obtenir un bon compromis en temps réel, précision et prix.

À l'heure actuelle, il existe de nombreuses méthodes de circuit de transducteur ultrasonique: telles que la méthode de détection de temps aller-retour, la méthode de détection de phase, la méthode de détection d'amplitude des ondes acoustique. Le principe est que le capteur à ultrasons émet des ondes ultrasoniques d'une certaine fréquence, se propage à travers le milieu d'air, puis se reflète après avoir atteint la cible de mesure ou l'obstacle. Après la réflexion, le récepteur à ultrasons reçoit l'impulsion. Le temps qu'il passe est le temps aller-retour. La distance est liée. Testez le temps de transmission pour trouver la distance.

En supposant que S est la distance entre l'objet de mesure et le télémètre, le temps de mesure est T / S et la vitesse de propagation à ultrasons est V / M · S-1. Dans le cas des exigences de haute précision, l'influence de la vitesse de propagation à ultrasons est corrigée en fonction de la formule (2) pour réduire l'erreur. T est que l'unité de température réelle est ℃, V est l'unité de vitesse de propagation de l'onde ultrasonique dans le milieu est m / s.

Principe de travail du capteur de variation ultrasonique

Le principe de la mesure de la distance à ultrasons consiste à transmettre des ondes ultrasoniques dans une certaine direction à travers l'émetteur à ultrasons et à commencer le timing en même temps que le temps de transmission. Lorsque les ondes ultrasoniques se propagent dans l'air, elles reviendront immédiatement lorsqu'ils rencontrent des obstacles, Et le récepteur à ultrasons arrêtera le timing immédiatement après avoir reçu les vagues réfléchies. . Le transducteur ultrasonique qui va adopte le principe de l'écho ultrasonique qui va et utilise une technologie précise de mesure de la différence de temps pour détecter la distance entre le capteur et la cible. Il utilise un petit angle et un petit capteur à ultrasons à la zone aveugle, qui a une mesure précise, pas de contact, étanche et anti-résistant. C'est de la corrosion, du faible coût et d'autres avantages. La méthode courante de transducteur de distance ultrasonique est qu'une tête rayonnante correspond à une tête réceptrice, et également plusieurs têtes de transmission correspondent à une tête réceptrice. Sur la base des caractéristiques des simples, faciles à opérer et aucun dommage basé sur la variation ultrasonique, il est nécessaire de mesurer le temps d'aller-retour à ultrasons, vous pouvez trouver la distance. C'est ainsi que fonctionne le transducteur ultrasonique. Pour l'éditeur de réseaux ultrasonores, nous recommandons un module de capteur de plage à ultrasons-HG-C40U.

Le module de transducteur piézoélectrique à ultrasons a deux modes de transmission en option, qui sont des modes de sortie: 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: Circuit du système externe (contrôleur ou processeur)) Le signal de déclenchement de commande est utilisé pour les applications avancées, ces deux modes conviennent à diverses utilisations, en plus le capteur implique également deux sources d'alimentation d'entrée, l'une est une basse tension (5V) appropriée appropriée Pour le circuit de processeur et l'autre est à haute tension (12V), le contrôleur peut mesurer la distance à des obstacles à 3,5 m (à 5 V) et 5 m (à 12 V), et envoyer des données en utilisant une communication UART avec une résolution à moins de 5 mm. D'un autre côté, à diverses occasions, les utilisateurs peuvent choisir différents modes de paramètre en fonction de leur environnement, tels que les paramètres de déclenchement externe / UART / UART, etc. En même temps, ils peuvent également décider d'utiliser le tampon d'anneau en fonction du tampon d'anneau Au réglage du test de taux de bauds de communication UART, la sortie. Le signal a une puce ASIC haute performance pour assurer une transmission stable et une réception sensible. Par conséquent, la communication du capteur-pc utilise l'affichage de données de la carte Interface '(rs232, conditionneur d'alimentation). Le programme de surveillance sur le PC (super terminal disponible) peut être utilisé à l'amplification en temps réel de l'onde ultrasonique reçue utilise la distance de sortie UART (ASCII, MM) pour convertir le signal de détection en un signal rectangulaire de niveau TTL (onde carrée) dans temps réel.