超聲波技術(shù)由于成本低、結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn)而被人們廣泛的采用。
背景:由于超聲測距是一種非接觸檢測技術(shù),不受光線、被測對(duì)象顏色等的影響,因此可廣泛應(yīng)用于紙業(yè)、礦業(yè)、電廠、化工業(yè)、水處理廠、污水處理廠、農(nóng)業(yè)用水、環(huán)保檢測、食品、防汛、水文、明渠、空間定位、公路限高等行業(yè)中。
現(xiàn)狀:超聲波測距儀在盲區(qū)處理方面不夠完善,測距精度不高,且在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)語音播報(bào)以及無線通訊功能等方面還有空缺,降低了數(shù)據(jù)傳輸效率。
通過發(fā)射具有特征頻率的超聲波對(duì)被攝目標(biāo)的探測,通過發(fā)射出特征頻率的超聲波和反射回接受到特征頻率的超聲波所用的時(shí)間,換算出距離,如超聲波液位物位傳感器,超聲波探頭,適合需要非接觸測量場合,超聲波測厚,超聲波汽車測距告警裝置等。,如機(jī)器人等。
超聲波傳感器一般作用距離較短,普通的有效探測距離都在5-10m之間。但是會(huì)有一個(gè)最小探測盲區(qū),一般在幾十毫米。因?yàn)槁暡ǖ奶匦裕猿暡▊鞲衅魇墉h(huán)境影響比較小,使用場合比較廣泛
一般最大不超過10米,最小測距在0.4米以上。
超聲波精度很低,常用超聲波探頭功率不大,測量范圍在10米以內(nèi)可以達(dá)到比較好的效果(加了改進(jìn)算法之后,精度可以達(dá)到1cm的數(shù)量級(jí);),但超聲波有個(gè)不好的性質(zhì),就是測距過近時(shí),發(fā)射和接收探頭之間會(huì)有干擾,所以有個(gè)最小測距范圍。這些都是最基本的物理常識(shí),如果你真得要做,恐怕得在物理上加把勁才行。
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻 率高于聲波的機(jī)械2113波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長短5261、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)4102。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。
超聲波碰到雜質(zhì)或分界面1653會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為回檢測手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器答,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
應(yīng)用范圍廣:超聲波傳感器可用于水位檢測、無人機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)避障應(yīng)用、距離檢測應(yīng)用等。
多用途:有無檢測、電平檢測、位置檢測、距離檢測等??梢詽M足大部分非接觸檢測的需要。
超聲波測距器,可以應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控,也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合。測量范圍在0.10-5.00m,測量精度1cm,測量時(shí)與被測物體無直接接觸,能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。由于超聲波指向性強(qiáng),能量消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn),因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量,如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制,并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求,因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。