Mécanisme du chercheur de gamme à ultrasons

Comme le milieu de la transmission d'informations, l'ultrasons est de plus en plus important dans divers domaines tels que la détection, la variation et la mesure de la vitesse des défauts en raison de ses propriétés directes et réfléchissantes et de ses caractéristiques qui ne sont pas facilement affectées par des facteurs externes tels que la lumière et les ondes électromagnétiques . L'onde à ultrasons est une onde sonore avec la fréquence supérieure à 20 kHz. Il a une bonne directionnalité, une forte puissance pénétrante, facile à obtenir une énergie sonore concentrée, qui a une longue distance dans l'eau. Les transducteurs à ultrasons peuvent être utilisés pour la mesure de la distance, la mesure de la vitesse, le nettoyage, le soudage, le concassage, la stérilisation. Désinfection, etc. Il existe de nombreuses applications dans la médecine, l'armée, l'industrie et l'agriculture. L'échographie porte le nom de sa limite de fréquence inférieure, qui est approximativement égale à la limite supérieure de l'audition humaine.

Dans le circuit de détection à ultrasons, l'impulsion de sortie est une série d'ondes carrées à l'extrémité de transmission. La largeur de cette série d'ondes carrées est l'intervalle de temps entre la transmission d'ondes ultrasoniques et la réception d'ondes ultrasoniques. De toute évidence, plus la distance entre les objets de mesure est grande, plus la largeur d'impulsion est grande et l'impulsion de sortie. Le nombre est proportionnel à la distance de mesure. Le transducteur ultrasonique qui va a généralement les méthodes suivantes:

(1) Prendre la tension moyenne de l'impulsion de sortie, la tension (l'amplitude de la tension est essentiellement fixe) est proportionnelle à la distance et la tension de mesure peut être mesurée;

(2) Mesurer la largeur de l'impulsion de sortie, c'est-à-dire l'intervalle de temps entre l'onde ultrasonique transmise et l'onde ultrasonique de réception. Par conséquent, la distance de mesure est s = 1/2 Vt.

Les émetteurs à ultrasons transmettent des ondes ultrasoniques dans une certaine direction, et commencer le timing en même temps est le temps de transmission. Lorsque les ondes ultrasoniques se propagent dans l'air, elles reviendront immédiatement aux obstacles, et les récepteurs ultrasoniques cesseront le timing immédiatement après avoir reçu les vagues réfléchies. La vitesse de propagation de l'onde à ultrasons dans l'air est V, et selon le décalage horaire mesuré par la minuterie pour mesurer les échos transmis et reçus, la distance s du point d'émission de l'obstacle peut être calculée, c'est-à-dire: s = V · ΔT / 2, c'est la méthode de diffusion horaire. Étant donné que les capteurs à distance à ultrasons sont également une sorte d'ondes sonores, leur vitesse de son est liée à la température et que la vitesse du son à plusieurs températures différentes est répertoriée. Dans l'utilisation, si la température ne change pas beaucoup, la vitesse du son peut être considérée comme considérablement constante. La vitesse de propagation de l'onde à ultrasons à température normale est de 334 m / s, mais sa vitesse de propagation V est facilement affectée par des facteurs tels que la température, l'humidité et la pression dans l'air, qui sont considérablement affectés par la température. Pour chaque 1 ° C augmente de la température, la vitesse du son augmente 0,6 m / s. Si la précision de la tâche est très élevée, elle doit être corrigée par la méthode de compensation de température. Lorsque la température ambiante t est connue, la formule pour calculer la vitesse de propagation à ultrasons V est: v = 331,45 + 0,607t

Une fois la vitesse du son déterminée, la distance peut être obtenue en mesurant le temps de l'aller-retour à ultrasons. Il s'agit du mécanisme du chercheur de gamme à ultrasons.

1. Utilisez IO Port Trig pour déclencher la tâche, donnant un signal minimum de 10 US de niveau élevé (une largeur d'impulsion est 10 US / une puissance élevée, la durée plate est 10 U.

2. Le module envoie automatiquement des ondes carrées de 840 kHz pour détecter automatiquement s'il y a un retour de signal.

3. Il y a un retour de signal et un niveau élevé est sorti via l'écho du port IO. La durée de haut niveau est le temps entre la transmission et le retour de l'onde ultrasonique. Distance de test = (Haute temps * Saine Speed ​​/ 2), VCC GND est l'alimentation, Trig est l'extrémité de contrôle (entrée) et Echo est l'extrémité de retour (sortie). Trig donne une impulsion de haut niveau et SR40 commence à envoyer des ondes à ultrasons. Lors de la réception de l'onde de réflexion, Echo sortira un signal valide. La distance peut être convertie en mesurant le décalage horaire du début du déclencheur du trig à la réception de l'écho.

MODULE DE PRODUCTION ULLURAGE HCSR04, VCC fournit une alimentation en 5V, GND est broyé, entrée de signal de commande de déclenchement de trig, sortie du signal d'écho d'écho et quatre autres bornes d'interface. Un signal de déclenchement d'impulsion de 10 US ou plus est fourni, et le module émettra en interne les niveaux de cycle de 40 kHz et détectera les échos. Une fois le signal d'écho détecté, le signal d'écho de sortie est détecté. La largeur d'impulsion du signal d'écho est proportionnelle à la distance mesurée, selon laquelle la distance peut être calculée en transmettant le signal au signal d'écho de réception.