Ⅰ HC-SR04 超聲波感測器的精度問題
最小局段測量單位桐櫻譽可頌派以到1mm的,這個主要是看你系統的時間解析度。精度跟換能器還關系不大,主要是看補償和環境。一般來說,都只能做到0.5%的精度。
Ⅱ 超聲波液體濃度感測器有那些優點
1.
優點:超聲波具有頻率高、波長短、螞棗鏈繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著...
2.
缺點:由於壓電材料的居里點一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭使用超聲波感測器功岩乎率較小,工悶孫作溫度比較低,可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的製冷設備。靈敏度主要取決於製造晶...
Ⅲ 超聲波距離感測器檢測到的是一個點還是面
超聲波檢測,需要感測器接收備桐咐到反射波信號仿純,而能夠有效能量的反射超聲波,需要輪盯有一定的面積。因而,檢測的是一個面。
Ⅳ 超聲波液位感測器的工作原理及結構組成
工作原理
超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波感測器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。

結構組成
超聲波感測器主要由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)等。超聲感測器的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個感測器的性能是不同的,我們使用前必須預先了解它的性能。
超聲波感測器的主要性能指標
(1)工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量最大,靈敏度也最高。
(2)工作溫度。由於壓電材料的居里點一般比較高,特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不產生失效。醫療用的超聲感測器的溫度比較高,需要單獨的製冷設備。
(3)靈敏度。主要取決於製造晶片本身。機電耦合系數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。
如超聲波感測器,一個復合式振動器被靈活地固定在底座上。該復合式振動器是諧振器以及,由一個金屬片和一個壓電陶瓷片組成的雙壓電晶片元件振動器的一個結合體。諧振器呈喇叭形,目的是能有效地輻射由於振動而產生的超聲波,並且可以有效地使超聲波聚集在振動器的中央部位。
室外用途的超聲波感測器必須具有良好的密封性,以便防止露水、雨水和灰塵的侵入。壓電陶瓷被固定在金屬盒體的頂部內側。底座固定在盒體的開口端,並且使用樹脂進行覆蓋。對應用於工業機器人的超聲波感測器而言,要求其精確度要達到1mm,並且具有較強的超聲波輻射。
Ⅳ 怎麼判斷超聲波發生器好壞
我知道!!!!!實際上,超聲波感測器用萬用表直接測試是沒有什麼反映的。
如果要想測試超聲波感測器的好壞可以搭一個音頻振盪電路,
當C1為390OμF時,在反相器⑧腳與⑩腳間可產生一個1.9kHz左右的音頻信號。
將要檢測的超聲波感測器(發射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間;
如果感測器能發出音頻聲音,基本就可以確定比超聲波感測器是好的。
工釆網註:C1=3900μF時,為1.9kHZ左右;C1=0.O1μF時,約0.76kHZ。
Ⅵ 超聲波液位感測器的工作原理及結構組成
超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,遇到空氣與液體的界面後被反射,接收到回波信號後計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度。超聲波測量方法有很多其它方法不可比擬的優點:(1)無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬於非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸鹼等強腐蝕性液體等,因空飢念此性能穩定、可靠性高、壽命長;(2)其響應時間短可以方便的實現無滯後的斗困實時測量。
系統採用的超聲波感測器的工作頻率為40khz左右。由發射感測器發出超聲波脈沖,傳到液面經反射後返回接收感測器,測出超聲波脈沖從發射到接收到所需的時間,根據媒質中的聲速,就能得到從感測器到液面之間的距離,從而確定液面。考慮到環境溫度對超聲波傳播速度的影響,通過溫度補償的方法對傳播速度予以校正,以提高測量精度。計算公式為:
v=331.5+0.607t
(1)
式中:v為超聲波在空氣中傳播速度;t為環境溫度。
s=v
×t/2=v×(t1-t0)/2
(2)
式中:s為被測距離;t為發射超聲脈沖與接收其回波的時間差;t1為超聲回波接收時刻;t0為超聲脈沖發射時刻。利用mcu的捕獲功能可以很方便地測量t0時刻和t1時刻,根據以上公式,用軟體編程即可得到被測距離s。由於本系統的mcu選用了具有soc特點的混肢游合信號處理器,其內部集成了溫度感測器,因此可利用軟體很方便的實現對感測器的溫度補償。
Ⅶ 超聲波距離感測器的結構與工作原理
當電壓作用於壓電陶瓷時,就會隨電壓和頻率的變化產生機械變形。另一方面,當振動壓電陶瓷時,則會產生一個電荷。利用這一原理,當給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構成的振動器,所謂叫雙壓電晶片元件,施加一個電信號時,就會因彎曲振動發射出超聲波。相反,當向雙壓電晶片元件施加超聲振動時,就會產生一個電信號。基於以上作用,便可以將壓電陶瓷用作超聲波感測器。
如超聲波感測器,一個復合式振動器被靈活地固定在底座上。該復合式振動器是諧振器以及,由一個金屬片和一個壓電陶瓷片組成的雙壓電晶片元件振動器的一個結合體。諧振器呈喇叭形,目的是神清能有效地輻射由於振動而產生的超聲波,並且可以有效地使超聲波聚集在振動器的中央部位。
室外用途的超聲波感測器必須具有良好的密封性,以便防止露水、雨水和灰塵的侵入。壓電陶瓷被固定在金屬盒體的頂部內側。底座固定在盒體的開口端,並且使用樹脂進行覆蓋。對應用於工業機器人的超聲波感測器而言,要求其精確度要達到1mm,並且具有較強的超聲波輻射。
利用常規雙壓電晶片元件振動器的彎曲振動,在頻率高於75kHz的情況下,是不可能達到此目的的。所以,在高頻率探測中,必須使用垂直厚度振動模式的壓電陶瓷。在這種情況下,壓電陶瓷的聲阻抗與空氣的匹配就變得十分重要。壓電陶瓷的聲阻抗為2.6×107kg/m2s,而空氣的聲阻抗為4.3×102kg/m2s。5個冪的差異會導致在壓電陶瓷振動輻射表面上的大量損失。一種特殊材料粘附在壓電陶瓷上,作為聲匹配層游斗前,可實現與空氣的聲阻抗相匹配。這種結構可以使超聲波感測器在高達數百kHz頻率的情況下,仍然能夠正常銷友工作。

Ⅷ 超聲波探頭 工作原理
超聲波探頭主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波感測器是一種可逆感測器,它可以將電能轉變成機械振盪而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成發送器或接收器。有的超聲波感測器既作發送,也能作接收。這里僅介紹小型超聲波感測器,發送與接收略有差別,它適用於在空氣中傳播,工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類感測器適用於測距、遙控、防盜等用途。該種有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示發送,R表示接收,40表示頻率為40KHZ,16及12表示其外徑尺寸,以毫米計)。另有一種密封式超聲波感測器(MA40EI型)。它的特點是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近開關用,它的性能較好。超聲波應用有三種基本類型,透射型用於遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關等;分離式反射型用於測距、液位或料位;反射型用於材料探傷、測厚等。
Ⅸ 超聲波測距感測器的原理是什麼
1. 超聲波發生器
為了研究和利用超聲波,人們設計和製造了許多超聲波發生器。一般來說,超聲波發生器可以分為兩類:一類是電產生超聲波,另一類是機械產生超聲波。電方法有壓電、磁致伸縮、電等;機械方法有高爾通笛、水笛、氣笛。它們產生的超聲波的頻率、功率、聲波特性不同,所以它們的用途也不同。目前,比較常用的是壓電式超聲波發生器。
2. 壓電超聲發生器原理
壓電超聲波發生器實際上是利用壓電晶體的共振來工作。超聲發生器內部結構有兩個壓電晶片和一個諧振板。當脈沖信號作用於壓電晶片的兩極,其頻率等於壓電晶片的固有振盪頻率時,壓電晶片將產生共振,並驅動諧振板振動,產生超聲波。反之,如果兩電極之間不加電壓,當共振板接收到超聲波時,就會壓壓電片振動,將機械能轉化為電信號,從而成為超聲波接收器。
3.超聲波測距原理
超聲波發射器按一定方向發射超聲波,並與發射時間同時計時。超聲波在空氣中傳播,在途中遇到障礙物後立即返回。超聲波接收器接收到反射波後立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s。根據計時器記錄的時間t,可以計算出發射點到障礙物的距離s,即s=340t/2。這就是所謂的時差測距法。
超聲波測距的原理是使用空氣中超聲波的傳播速度是已知的,測量時間當聲波遇到障礙物後反射傳播,並計算實際距離的傳送點障礙基於發射和接收之間的時間差異。由此可見,超聲波測距原理與雷達測距原理是相同的。
測距公式表示為:L=C×T
式中,L為測量的距離長度;C為超聲波在空氣中的傳播速度;T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間值的一半)。
超聲波測距主要用於倒車提醒、建築工地、工業工地等場所的距離測量。目前距離測量范圍雖然可以達到100米,但測量精度只能達到厘米量級。
超聲波具有定向發射容易、方向性好、強度易於控制、不與被測物體直接接觸等優點,是一種理想的液體高度測量方法。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度,但目前國內超聲波測距專用集成電路只有厘米級的測量精度。
Ⅹ 國外尿素品質感測器原理
尿素質量感測器總成集成了尿素液位、尿素溫度以前大及尿素質量感測器。尿素質量感測器檢測濃度的原理為:超聲波在不同介質,不同的液體濃度下具有不同的傳播速度;以標准尿素32.5%濃度液體下超聲波表現為基準,識別並將其它液體特性與之對比。
尿素質量感測器總成採用CAN網路通訊,採用標准CAN匯流排J1939格式傳輸數據,250K波特率數據傳輸。尿素質量感測器總成將尿素質量信號、尿素液位信號和尿素溫度信號通高悔仿過CAN信號傳遞給ECU,ECU得到具體信息後控制後戚纖處理系統運作。