Как ултразвуков далекомер robotosha

Как ултразвуков далекомер

методи Безконтактните за измерване на разстояния с помощта на вълни в свръхзвуковия диапазон се използват широко в ежедневието ни. Сблъскваме се с тях, което прави ултразвуково изследване в клиниката с помощта на сонар за риболов. Сензори за паркиране в колата ни помага да се избегне сблъсъка, предаде назад. И разбира се, тези сензори са широко използвани в роботиката, за да помогне на нашия робот по-добре да се "чувстват" по света. принцип на дивата природа на ултразвукова локация В се използва, като прилепи и делфини. Днес аз ще кажа как всичко работи.

Какво е ултразвук

Дължината на вълната е обратно пропорционална на неговата честота, следователно ултразвукови вълни, в сравнение с конвенционален звук имат по-малка дължина на вълната. Следователно, ултразвукови вълни, отразени от различни препятствия много по-добри от обикновените звукови вълни, което ги прави много полезни в практиката.

Пиезоелектричен и магнитострикция

Как да получите трептения в свръхзвуковия диапазон?

Кристалите на някои материали (например кварц) са способни на много бързи трептения, при преминаване през тях ток. Този така наречен obratnyypezoeffekt. По време на вибрации, те привличане и отблъскване въздуха около тях, производство като по този начин ултразвукова вълна. Устройствата, които генерират ултразвукови вълни с помощта на пиезоелектрически известен като пиезоелектрически преобразуватели. Пиезоелектрически кристали също работят в обратен ред, ако ултразвукова вълна посадъчен чрез въздуха, пиезоелектричен кристал лицето и леко деформират нейната повърхност, в резултат на кристала електрическо поле. Така че, ако се свърже пиезоелектричния кристал на метър напрежение, ние получаваме ултразвуков детектор.

Ултразвукови вълни могат да бъдат получени с помощта на магнетизма вместо електричество. Точно както пиезоелектрически кристали генерират ултразвукова вълна в отговор на електрическата енергия, има и други кристали, които излъчват ултразвук в отговор на магнетизма. Този ефект magnistriktsii. Тези кристали се наричат Магнитостриктивни кристали. Сензори, които ги използват, се наричат магнитнострикционни преобразуватели.

В английската литература, ултразвукови сензори, се наричат ултразвуков сензор.

ултразвукова Разстояние мерач

Използващ пиезоелектрически или магнитнострикционни преобразуватели, ние можем да се създаде устройство, което измерва разстоянието до обекта - ултразвуков измервател на дистанция, която работи по следния начин.

Когато се създаде електрическа измерването се използва генератор на трептения се трансформира (например, като се използва пиезоелектричен кристал) в ултразвукова вълна се отделя в околната prostranctvo. Тази вълна се отразява от пречка и се връща като ехо към приемника (можете да използвате и пиезоелектричен кристал). Чрез измерване на времето между изпращането и получаването на нашата отразен сигнал, и като се знае скоростта на звукова вълна, разпределени в средата (количеството въздух е около 340 м / сек), можем да се изчисли разстоянието до препятствието.

Принципът на работа на ултразвуков далекомер

ограничения

увеличение на честотата (намаление в дължина) излъчена вълни могат да увеличат чувствителността на малки обекти.
Частично отражение, или като те се наричат паразитните ехо може да наруши резултатите от измерването (причината може да бъде извита или наклонена по отношение на посоката на повърхността на емисиите сигнал).

Измерванията на звукоабсорбиращата обекти, или изолационни материали с тъкан (вълна) на повърхността може да доведе до неточни измервания поради абсорбция (затихване) сигнал. Начало пъти може да се превърне в нещо като "стелт" за ултразвукова далекомер.
Колкото по-малка е целта, толкова по-малко той има отразяваща повърхност. Това води до слаба отразен сигнал.

Отражение от малък обект води до слаб сигнал

При висока влажност (дъжд, сняг) сигнал може също частично отразена от капки (снежинки), което води до паразитни ехо сигнал.
Силни ветрове могат да повлияят на разпространението на вълните (буквално "удар разстояние"), което също води до грешка при измерване.

Знаейки ограниченията на физическата природа на ултразвук може да бъде решен вписва този тип далекомер за кандидатурата си, или не.

Как оценявате тази публикация? (11 гласа, средно: 4.64 от 5)

Повече по тази тема

Благодаря ви за вашия блог) неща, които по принцип могат да бъдат намерени на различни места тук, описани със необходими гледни точки, и обикновено предоставят изчерпателна информация, за разлика от други неспециализирани ресурси, където информацията е или твърде общи, или прекалено пълен и прекомерно).

За безконтактни методи за измерване на различни величини (далекомери, по-специално, се отнасят до измервателните уреди от линейно разстояние безконтактно) Аз определено ще пишат. По принцип, ако можете, нещо, което да се отхвърли, а след това да вземе нещо отразено и измерване на някои параметри, а след това ще бъде процес на основата, върху която са изградени всички далекомери. Тези устройства работят в различни банди: инфрачервена, ултразвук, радиочестота и най-високата планина на електромагнитни вълни са работили лазерни далекомери. Радарна станция (РС) в авиацията във водната транспортна дейност в обхвата на радиочестотния, както и радари инспектори STSI. Колкото по-висока честотата, с която работи устройството, толкова по-висока потенциал точността и ултразвукови далекомери са най-точните, най-точни устройства използват лазери. съществуват условия за всяка дължина на вълната, за които е по-добре или по-лошо простира - тези свойства на вълни и определя основните характеристики на различни видове далекомери. Е, това е по-накратко)) Аз се описват в следващите си издания различни видове далекомери и описват условията за тяхното оптимално приложимост и мнозина ще се опитат да ви кажа, възможно най-близо да практикуват примери за конкретни устройства и тяхното изпълнение.

Аз ще се опитам да напиша интересни и полезни статии)) Благодарим ви за обратната връзка - това е важно за мен.