超聲波傳感器基礎知識(5)——超聲波傳感器(結構開放型)的基本電路...

2021-01-08 電子工程專輯


介紹超聲波傳感器（結構開放型）距離檢測的基本電路。距離檢測電路被稱為脈衝反射方式，用於測量從超聲波的發射脈衝到接收脈衝的反射時間。到物體的距離L與反射時間T之間的關係由下式表示。


L = C×1/2×T C：音速（TOF =Time of flight）


也就是說，可以通過測量到物體的反射時間來測量到物體的距離。


下圖作為參考信息顯示了基本電路構成


超聲波傳感器（結構開放型）的開發環境


由Texas Instruments公司介紹超聲波AFE等用於超聲波傳感器（結構開放型）動作的IC。請用於測試及實際動作電路設計。


Texas Instruments公司　

超聲波IC網站由此進入：

http://www.ti.com.cn/zh-cn/sensors/specialty-sensors/ultrasonic/overview.html 


在IoT中，幫助充分利用收集的傳感器信號的軟體非常重要。關於接收超聲波信號後的動作（例如，〜m的距離以內有人接近就發出警報等），使用以下編程工具構建軟體的情況越來越多。


Arduino公司生產的微控制器

由Arduino基板和Arduino IDE（程序）構成的系統。


官方網站由此進入：

https://www.arduino.cc/ 


搭載了Raspberry Pi公司生產的ARM處理器的單板機
搭載以700Mhz動作的ARM處理器的小型計算機。


官方網站由此進入：

https://www.raspberrypi.org/ 


發射接收兼用型MA40H1S-R（SMD型）電路示例


發射接收分別專用型MA40S4R/MA40S4S電路示例

相關焦點

  • 超聲波傳感器簡介
    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。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。另外，它也有折射和反射現象，並且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波，其頻率較低，，一般為幾十KHZ，而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快，而在液體及固體中傳播，衰減較小，傳播較遠。利用超聲波的特性，可做成各種超聲傳感器，配上不同的電路，製成各種超聲測量儀器及裝置，並在通迅，醫療家電等各方面得到廣泛應用。
  • 超聲波傳感器的工作原理及應用
    在空氣中傳播超聲波，其頻率較低，一般為幾十KHZ，而在固體、液體中則 頻率可用得較高。在空氣中衰減較快，而在液體及固體中傳播，衰減較小，傳播較遠。利用超聲波的特性，可做成各種超聲傳感器，配上不同的電路，製成各種超聲測量儀器及裝置，並在通迅，醫療家電等各方面得到廣泛應用。超聲波傳感器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。
  • 超聲波傳感器測距方法詳解
    目前有兩種常用的超聲波測距方案。一種是基於單片機或者嵌入式設備的超聲波測距系統，一種是基於CPLD(Complex Programmable Logic Device)的超聲波測距系統。想要了解超聲波測距傳感器的相關應用設計首先我們必須了解超聲波傳感器測距的工作原理。
  • 超聲波避障傳感器及超聲波測距傳感器在機器人中的應用
    當然，這就產生了多傳感器信息的融合處理的問題，增大了信息處理的工作量和難度。除了這種傳感器避障方法，還有很多其他方法融合處理多種傳感器信息，讓全自主機器人實現完美避障，比如：超聲波聲波避障控制法能夠實時監測長距離超聲波傳感器，為機器人搜索開闊路徑。當機器人離障礙物還有一定距離時，超聲波傳感器就能夠檢測到相關信息，並據此控制機器人離開。
  • 一文讀懂超聲波傳感器(必須收藏)
    壓電式超聲波傳感器是利用壓電材料的壓電效應原理來工作的。常用的敏感元件材料主要有壓電晶體和壓電陶瓷。        根據正、逆壓電效應的不同，壓電式超聲波傳感器分為發生器(發射探頭)和接收器(接收探頭) 兩種，根據結構和使用的波型不同可分為直探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、可變角探頭、雙晶探頭、聚焦探頭、水浸探頭、噴水探頭和專用探頭等。
  • 超聲波傳感器工作原理及主要性能指標
    當外加交變電壓的頻率等於壓電材料的固有頻率時會產生共振，此時產生的超聲波最強。壓電式超聲波傳感器可以產生幾十千赫到幾十兆赫的高頻超聲波，其聲強可達幾十瓦每平方釐米。壓電式超聲波接收器是利用正壓電效應原理進行工作的。當超聲波作用到壓電晶片上引起晶片伸縮，在晶片的兩個表面上便產生極性相反的電荷，這些電荷被轉換成電壓經放大後送到測量電路，最後記錄或顯示出來。
  • 超聲波距離傳感器設計原理性能指標及傳感器結構
    ，習慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。　超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。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傳感器。如超聲波傳感器，一個複合式振動器被靈活地固定在底座上。
  • 超聲波測距傳感器在礦用機車上的應用
    超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸的基本物理特性，超聲波測距就是利用其反射特性來工作的。超聲波發射器不斷發出一系列連續脈衝（比如30 kHz的超聲波），並給測量邏輯電路提供一個短脈衝。超聲波接收器則在接收到所發射超聲波遇障礙物反射回來的反射波後，也向測量邏輯電路提供一個短脈衝，再利用雙穩電路把上述兩個短脈衝轉化為一個方波脈衝。方波脈衝的寬度即為兩個短脈衝之間的時間間隔。
  • 壓電陶瓷超聲波傳感器的工作原理及結構特徵
    超聲波傳感器是利用超聲波的特性研製而成的傳感器，由於其工作可靠、安裝方便、防水型、眾所周知，壓電陶瓷是製作超聲波傳感器探頭的常用材料。下面就了解一下壓電陶瓷超聲波傳感器的工作原理及結構特徵。
  • 超聲波液位傳感器在油罐液位自動測量方法及基本原理
    原標題：超聲波液位傳感器在油罐液位自動測量方法及基本原理 　　現在的石油生產和日常加工過程中需要把原油儲存到儲油罐中，但是由於原油儲罐的參數動態變化快、含水率高
  • 超聲波傳感器工作原理簡介
    從原理上來講超聲波傳感器可以分為超聲波測傳感器、超聲波接近傳感器、反射板式超聲波傳感器、對射式超聲波傳感器四類。這四類產品中，反射板式超聲波、對射式超聲波與光電傳感器中的鏡反射和對射式光電原理一樣，非常簡單，無需多做介紹。 超聲波測距傳感器、超聲波接近傳感器這兩種最典型、使用的也最多，其工作原理相同，只是輸出一個是開關量一個是模擬量，原理如下： 超聲波傳感器工作分為兩個步驟：
  • 超聲波傳感器應用場景案例分析
    其中美國SENIX 超聲波液位傳感器 - ToughSonic-30是由微處理器控制的數字液位外表。在丈量中超聲波脈衝由傳感器（換能器）發出超聲波，聲波經液體外表反射後被超聲波接收器接收，經過壓電晶體或磁致彈性器材轉換成電信號，並由聲波的發射和接收之間的時刻來核算傳感器到被測液體外表的間隔。
  • 超聲波液位傳感器的原理和組成
    超聲波液位傳感器是一種常用的測量儀器，被廣泛的應用於多個行業當中。超聲波傳感器是一種利用超聲波的特性研製而成的傳感器，具有測量精準、檢測範圍廣、使用靈活、維護簡便等優點。今天小編主要來為大家介紹一下超聲波液位傳感器的原理和組成吧，希望可以幫助到大家。
  • 超聲波傳感器+測距,汽車倒車雷達傳感器都在這了
    解汽車倒車雷達——超聲波傳感器的工作原理。倒車雷達全稱叫「倒車防撞雷達」，也叫「泊車輔助裝置」，是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器（或蜂鳴器）等部分組成。超聲波（指頻率20kHz以上機械波）是一種特殊的聲波，具有聲波折射、反射、幹涉等基本物理特性。超聲波測距傳感器通過超聲波發射裝置向外發出超聲波，到通過接收器接收到發送過來超聲波時的時間差來測算出距離長度。
  • 用於機器人的超聲波傳感器模塊
    打開APP 用於機器人的超聲波傳感器模塊 佚名 發表於 2018-05-24 09:10:00 隨著傳感器技術的推廣應用，機器人的發展也備受關注
  • 中山超聲波_江門超聲波_陽江超聲波_靈科超聲波通過什麼傳播
    當超聲波在介質中傳播時，隨著傳播距離的增加，能量逐漸衰減.能量的衰減取決於超聲的擴散，散射和吸收.使用超聲波作為檢測方法，它可以生成超聲波並接收超聲波.執行此功能的設備是超聲波傳感器.工作準則超聲波傳感器按其工作準則，可分為壓電式、磁致伸縮式 、電磁式等，以壓電式最為常用.壓電超聲波傳感器壓電超聲波傳感器是利用壓電材料的壓電效應原理來工作的.常用的敏感元件材料主要有壓電水晶和壓電陶瓷.
  • 基於超聲波傳感器的無接觸式空氣測距方法
    摘要：為了克服一些傳統距離測量方式在某些特殊場合無法測量的缺陷，設計以P89LPC932為核心，利用超聲波傳感器實現了無接觸式空氣測距的方法
  • 基礎操作第10課,超聲波傳感器示例程序講解
    基礎操作第10課，超聲波傳感器示例程序講解 預計閱讀時間：2分鐘 超聲波傳感器 是將超聲波信號轉換成 其他能量信號（通常是電信號）的傳感器 超聲波是振動頻率高於20kHz的機械波 它具有
  • Arduino教程:認識超聲波傳感器(簡明版)
    超聲波傳感器是一個輸入模塊，提供了非常好的非接觸範圍檢測，性能穩定，易於使用，盲區小，準確度高，測距距離從2釐米到400釐米不等，關鍵是還很便宜，在創客圈應用最為廣泛，包括：機器人測距避障，液位檢測等。
  • 超聲波傳感器:提升防盜報警系統智能分析反應及控制功能
    打開APP 超聲波傳感器：提升防盜報警系統智能分析反應及控制功能 工採網 發表於 2020-12-30 14:36:22 　　在城市的建築當中