超声波传感器是利用超声波来检测到物体的距离、检测物体是否存在以及检测物体移动的传感器。
将电信号施加到超声波换能器(发射器)以发射超声波,并由接收器接收后转换为电信号。
超声波
超声波通常是指频率超过低频和可听范围(0 Hz至20 kHz)的声波,这个频段人类听不到。
v:音速(Sound speed) 346m/s (@25℃)
f:频率(Frequency)
λ:波长
超声波的发声原理
超声波是利用压电陶瓷换能器将电信号转换成超声波的。
压电陶瓷具有根据电压变化膨胀收缩的特性。
<= 陶瓷膨胀 =>
=> 陶瓷收缩 <=
通过压电陶瓷的反复膨胀收缩让空气振动并发出超声波,这就是超声波的发声原理。
超声波的特性
方向性:超声波传感器具有从顶部表面开始的圆锥形方向性,将方向性定义为从正面声压到-6dB。与光学传感器相比,方向性更宽,但是具有频率越高则方向性越尖锐的特征。
分辨率:超声波频率越高则分辨率越高。
衰减:超声波频率越高则衰减越大,到达距离越短。
超声波的应用
1、测距
通过测量超声波发出后反射回来的时间,就可以用来计算物体距传感器的距离。
由于不受颜色的影响,因此透明玻璃和亚克力或者液体也可以作为反射物进行识别。
2、检测障碍物
与测距原理类似,通过是否有反射波可以检测障碍物是否存在。
3、检测状态(流速等)
基于超声波在流动介质中传播速度等于被测介质的平均流速与声波在静止介质中速度的矢量和的原理开发的流量计,有多普勒法、速度差法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型。
如果需要无线传感器功能,可以通过增加无线物联网控制器实现。
● 内置电池或外接5V电源供电
● 无线传输方式支持4G、NB、WIFI、LORA等
● 支持所有传感器接口
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