超声波传感器的原理

2022-11-16

超声波传感器的原理:

     超声波传感器是用来测量物体的距离。首先,超声波传感器会发射一组高频声波,一般为40-45KHz,当声波遇到物体后,就会被反弹回,并被接受到。通过计算声波从发射到返回的时间,再乘以声波在媒介中的传播速度(344 米/秒,空气中)。就可以获得物体相对于传感器的距离值了。


声波换能器特性:

   声波换能器就好比一个喇叭,能将电流信号转换成高频声波,或者将声波转换成电信号。

   对于机器人的应用来说,超声波传感器主要用来探测物体的距离以及相对于传感器的方位,以便可以进行避障动作。最理想就是矩形,不但可以准确的获得物体的距离值,也可以准确的获得方位值,就是正前方。但是实际上,超声波的波束根据应用不同,有宽波束,和窄波束。宽波束的传感器会检测到任何在波束范围的物体,它可以检测到物体的距离,但是确无法检测到物体的方位,误差会有100度左右,机器人将无法准确的确定其避障的动作。当然,作为只要探测物体有或者无的用途来说,宽波束的传感器是比较理想的。同理,窄波束可以相对宽波束获得更加准确的方位角。在选择超声波传感器的时候,这个波形特性是必须要考虑的。

   

   超声波的问题:

超声波传感器应用起来原理简单,也很方便,成本也很低。但是目前的超声波传感器都有一些缺点,比如,反射问题,噪音,交叉问题。

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