Principe du capteur de transducteur ultrasonique

Principe du capteur de transducteur ultrasonique

Il existe de nombreuses méthodes de transducteur à ultrasons à courte portée: tels que la méthode de détection de temps aller-retour, la méthode de détection de phase, la méthode de détection d'amplitude des ondes sonores. Cette conception utilise la méthode de détection de temps aller-retour pour la distance. 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 et la propagation des ondes à ultrasons. La distance est liée. Testez le temps de transmission pour obtenir la distance. En supposant que S est la distance entre l'objet mesuré et le télémètre, le temps mesuré est T / S, et la vitesse de propagation à ultrasons est représentée par V / M · S-1, alors il y a une relation S = VT ／ 2 (1 )

Dans le cas des exigences de distance des transducteurs à ultrasons à haute précision, il est nécessaire de considérer l'influence de la température sur la vitesse de propagation ultrasonique et de corriger la vitesse de propagation à ultrasons selon l'équation (2) pour réduire l'erreur.
v = 331,4 + 0,607t (2) Dans la formule, t est l'unité de température réelle est ℃, v est l'unité de vitesse de propagation de l'onde ultrasonique dans le milieu est m / s.

2 plan de conception du système global
Le système est composé de pièces de circuit matériel telles que la transmission d'ondes à ultrasons, la réception du signal d'écho, la mesure de la température, l'affichage et l'alarme, l'alimentation et les pièces logicielles correspondantes. Diagramme de blocs système.

L'ensemble du système est contrôlé par l'AT89S52 à puce unique. Le capteur à ultrasons adopte le type de division de transducteur de réception et d'envoi, qui sont respectivement un transducteur de transmission à ultrasons TCT40-16T et un transducteur récepteur à ultrasons TCT40-16R. Le signal à ultrasons est transmis dans l'air par le transducteur de transmission à ultrasons, et l'écho est reçu par le transducteur récepteur à ultrasons après avoir été réfléchi par l'objet mesuré. Après le traitement pertinent, la broche INT0 du microcontrôleur d'entrée génère une interruption, calcule le temps écoulé, puis calcule la vitesse sonore correspondante en fonction de la température spécifique. Selon l'équation (2), la distance correspondante peut être obtenue pour l'affichage. Bien sûr, à certaines occasions, la valeur d'alarme de distance peut également être définie au besoin.