Ⅰ HC-SR04 超声波传感器的精度问题
最小局段测量单位桐樱誉可颂派以到1mm的,这个主要是看你系统的时间分辨率。精度跟换能器还关系不大,主要是看补偿和环境。一般来说,都只能做到0.5%的精度。
Ⅱ 超声波液体浓度传感器有那些优点
1.
优点:超声波具有频率高、波长短、蚂枣链绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著...
2.
缺点:由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用超声波传感器功岩乎率较小,工闷孙作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。灵敏度主要取决于制造晶...
Ⅲ 超声波距离传感器检测到的是一个点还是面
超声波检测,需要传感器接收备桐咐到反射波信号仿纯,而能够有效能量的反射超声波,需要轮盯有一定的面积。因而,检测的是一个面。
Ⅳ 超声波液位传感器的工作原理及结构组成
工作原理
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。

结构组成
超声波传感器主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。超声传感器的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个传感器的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。
超声波传感器的主要性能指标
(1)工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。
(2)工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高,特别时诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声传感器的温度比较高,需要单独的制冷设备。
(3)灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。
如超声波传感器,一个复合式振动器被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器以及,由一个金属片和一个压电陶瓷片组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形,目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波,并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位。
室外用途的超声波传感器必须具有良好的密封性,以便防止露水、雨水和灰尘的侵入。压电陶瓷被固定在金属盒体的顶部内侧。底座固定在盒体的开口端,并且使用树脂进行覆盖。对应用于工业机器人的超声波传感器而言,要求其精确度要达到1mm,并且具有较强的超声波辐射。
Ⅳ 怎么判断超声波发生器好坏
我知道!!!!!实际上,超声波传感器用万用表直接测试是没有什么反映的。
如果要想测试超声波传感器的好坏可以搭一个音频振荡电路,
当C1为390OμF时,在反相器⑧脚与⑩脚间可产生一个1.9kHz左右的音频信号。
将要检测的超声波传感器(发射和接收)接在⑧脚与⑩脚之间;
如果传感器能发出音频声音,基本就可以确定比超声波传感器是好的。
工釆网注:C1=3900μF时,为1.9kHZ左右;C1=0.O1μF时,约0.76kHZ。
Ⅵ 超声波液位传感器的工作原理及结构组成
超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号,在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间,即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:(1)无任何机械传动部件,也不接触被测液体,属于非接触式测量,不怕电磁干扰,不怕酸碱等强腐蚀性液体等,因空饥念此性能稳定、可靠性高、寿命长;(2)其响应时间短可以方便的实现无滞后的斗困实时测量。
系统采用的超声波传感器的工作频率为40khz左右。由发射传感器发出超声波脉冲,传到液面经反射后返回接收传感器,测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间,根据媒质中的声速,就能得到从传感器到液面之间的距离,从而确定液面。考虑到环境温度对超声波传播速度的影响,通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,以提高测量精度。计算公式为:
v=331.5+0.607t
(1)
式中:v为超声波在空气中传播速度;t为环境温度。
s=v
×t/2=v×(t1-t0)/2
(2)
式中:s为被测距离;t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差;t1为超声回波接收时刻;t0为超声脉冲发射时刻。利用mcu的捕获功能可以很方便地测量t0时刻和t1时刻,根据以上公式,用软件编程即可得到被测距离s。由于本系统的mcu选用了具有soc特点的混肢游合信号处理器,其内部集成了温度传感器,因此可利用软件很方便的实现对传感器的温度补偿。
Ⅶ 超声波距离传感器的结构与工作原理
当电压作用于压电陶瓷时,就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面,当振动压电陶瓷时,则会产生一个电荷。利用这一原理,当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器,所谓叫双压电晶片元件,施加一个电信号时,就会因弯曲振动发射出超声波。相反,当向双压电晶片元件施加超声振动时,就会产生一个电信号。基于以上作用,便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。
如超声波传感器,一个复合式振动器被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器以及,由一个金属片和一个压电陶瓷片组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形,目的是神清能有效地辐射由于振动而产生的超声波,并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位。
室外用途的超声波传感器必须具有良好的密封性,以便防止露水、雨水和灰尘的侵入。压电陶瓷被固定在金属盒体的顶部内侧。底座固定在盒体的开口端,并且使用树脂进行覆盖。对应用于工业机器人的超声波传感器而言,要求其精确度要达到1mm,并且具有较强的超声波辐射。
利用常规双压电晶片元件振动器的弯曲振动,在频率高于75kHz的情况下,是不可能达到此目的的。所以,在高频率探测中,必须使用垂直厚度振动模式的压电陶瓷。在这种情况下,压电陶瓷的声阻抗与空气的匹配就变得十分重要。压电陶瓷的声阻抗为2.6×107kg/m2s,而空气的声阻抗为4.3×102kg/m2s。5个幂的差异会导致在压电陶瓷振动辐射表面上的大量损失。一种特殊材料粘附在压电陶瓷上,作为声匹配层游斗前,可实现与空气的声阻抗相匹配。这种结构可以使超声波传感器在高达数百kHz频率的情况下,仍然能够正常销友工作。

Ⅷ 超声波探头 工作原理
超声波探头主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。这里仅介绍小型超声波传感器,发送与接收略有差别,它适用于在空气中传播,工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。该种有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示发送,R表示接收,40表示频率为40KHZ,16及12表示其外径尺寸,以毫米计)。另有一种密封式超声波传感器(MA40EI型)。它的特点是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近开关用,它的性能较好。超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。
Ⅸ 超声波测距传感器的原理是什么
1. 超声波发生器
为了研究和利用超声波,人们设计和制造了许多超声波发生器。一般来说,超声波发生器可以分为两类:一类是电产生超声波,另一类是机械产生超声波。电方法有压电、磁致伸缩、电等;机械方法有高尔通笛、水笛、气笛。它们产生的超声波的频率、功率、声波特性不同,所以它们的用途也不同。目前,比较常用的是压电式超声波发生器。
2. 压电超声发生器原理
压电超声波发生器实际上是利用压电晶体的共振来工作。超声发生器内部结构有两个压电晶片和一个谐振板。当脉冲信号作用于压电晶片的两极,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将产生共振,并驱动谐振板振动,产生超声波。反之,如果两电极之间不加电压,当共振板接收到超声波时,就会压压电片振动,将机械能转化为电信号,从而成为超声波接收器。
3.超声波测距原理
超声波发射器按一定方向发射超声波,并与发射时间同时计时。超声波在空气中传播,在途中遇到障碍物后立即返回。超声波接收器接收到反射波后立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s。根据计时器记录的时间t,可以计算出发射点到障碍物的距离s,即s=340t/2。这就是所谓的时差测距法。
超声波测距的原理是使用空气中超声波的传播速度是已知的,测量时间当声波遇到障碍物后反射传播,并计算实际距离的传送点障碍基于发射和接收之间的时间差异。由此可见,超声波测距原理与雷达测距原理是相同的。
测距公式表示为:L=C×T
式中,L为测量的距离长度;C为超声波在空气中的传播速度;T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间值的一半)。
超声波测距主要用于倒车提醒、建筑工地、工业工地等场所的距离测量。目前距离测量范围虽然可以达到100米,但测量精度只能达到厘米量级。
超声波具有定向发射容易、方向性好、强度易于控制、不与被测物体直接接触等优点,是一种理想的液体高度测量方法。在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度,但目前国内超声波测距专用集成电路只有厘米级的测量精度。
Ⅹ 国外尿素品质传感器原理
尿素质量传感器总成集成了尿素液位、尿素温度以前大及尿素质量传感器。尿素质量传感器检测浓度的原理为:超声波在不同介质,不同的液体浓度下具有不同的传播速度;以标准尿素32.5%浓度液体下超声波表现为基准,识别并将其它液体特性与之对比。
尿素质量传感器总成采用CAN网络通讯,采用标准CAN总线J1939格式传输数据,250K波特率数据传输。尿素质量传感器总成将尿素质量信号、尿素液位信号和尿素温度信号通高悔仿过CAN信号传递给ECU,ECU得到具体信息后控制后戚纤处理系统运作。