| |
超聲波測(cè)距儀原理介紹及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)參考
1、 超聲波的原理本質(zhì)及產(chǎn)生方式
超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波。它的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大于人的聽覺(jué)上限而得名。
超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。
電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。
壓電式超聲波發(fā)生方式實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作的。它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。
2、 超聲波測(cè)距原理
超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。根據(jù)時(shí)間差和超聲波的速度可以估算出發(fā)射位置到障礙物位置的距離。
3、超聲波測(cè)距模塊簡(jiǎn)介
歐賽龍超聲波測(cè)距模塊可提供多種量程范圍的非接觸式距離感應(yīng)測(cè)量功能，包括發(fā)射器、接收器與控制電路，它是一種壓電式傳感器，利用電致伸縮現(xiàn)象而制成。在壓電材料切片上（如石英晶體、壓電陶瓷、鈦酸鉛鋇等）施加交變電壓，使它產(chǎn)生電致伸縮振動(dòng)而產(chǎn)生超聲波。當(dāng)外加交變電壓的頻率等于晶片的固有頻率而產(chǎn)生共振，這時(shí)產(chǎn)生的超聲波最強(qiáng)。壓電式超聲波接收器一般是利用超聲波發(fā)生器的逆效應(yīng)進(jìn)行工作的，其結(jié)構(gòu)和超聲波發(fā)生器基本相同，有時(shí)就用同一個(gè)換能器兼作發(fā)生器和接收器兩種用途。當(dāng)超聲波作用到壓電晶片上時(shí)使晶片伸縮，在晶片的兩個(gè)界面上便產(chǎn)生交變電荷后轉(zhuǎn)換成電壓經(jīng)放大送到測(cè)量電路，最后記錄或顯示出來(lái)。
4、模塊原理圖示意（僅供參考）
5、距離換算公式
測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2=((float)t/58.0);
聲音在干燥、攝氏 15度的空氣中的傳播速度大約為340米/秒，合34,000厘米/秒�；蛘撸覀冏饕幌聠挝粨Q算，34,000除以1,000,000厘米/微秒。即為：0.034厘米/微秒 再換一個(gè)角度，1/（0.034 厘米/微秒） 即：約29微秒/厘米。這就意味著，1厘米就需要29微秒。但是發(fā)送后到接收到回波，聲音走過(guò)的是2倍的距離呀。所以實(shí)際距離就是1厘米，對(duì)應(yīng)58微秒。
如需了解更多，請(qǐng)與歐賽龍客服聯(lián)系。
 |
|
