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發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 14:12  
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超聲波傳感器的應(yīng)用
超聲波距離傳感器技術(shù)的應(yīng)用 超聲波傳感器包括三個(gè)部分:超聲換能器、處理單元和輸出級(jí)。首先處理單元對(duì)超聲換能器加以電壓激勵(lì),其受激后以脈沖形式發(fā)出超聲波,接著超聲換能器轉(zhuǎn)入接受狀態(tài),處理單元對(duì)接收到的超聲波脈沖進(jìn)行分析,判斷收到的信號(hào)是不是所發(fā)出的超聲波的回聲。如果是,就測(cè)量超聲波的行程時(shí)間,根據(jù)測(cè)量的時(shí)間換算為行程,除以2,即為反射超聲波的物體距離。把超聲波傳感器安裝在合適的位置,對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物變化方向發(fā)射超聲波,就可測(cè)量物體表面與傳感器的距離。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波傳感器有發(fā)送器和接shou器,但一個(gè)超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化,即在發(fā)射超聲波的時(shí)候,將電能轉(zhuǎn)換,發(fā)射超聲波;而在收到回波的時(shí)候,則將超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
生活中常見的傳感器應(yīng)用有以下幾種:
1、自動(dòng)門,利用人體的紅外微波來開關(guān)門;
2、煙霧報(bào)警器,利用煙敏電阻來測(cè)量煙霧濃度,從而達(dá)到報(bào)警目的;
3、手機(jī),數(shù)碼相機(jī)的照相機(jī),利用光學(xué)傳感器來捕獲圖象;
4、電子稱,利用力學(xué)傳感器(導(dǎo)體應(yīng)變片技術(shù))來測(cè)量物體對(duì)應(yīng)變片的壓力,從而達(dá)到測(cè)量重量目的;
5、水位報(bào)警,溫度報(bào)警,濕度報(bào)警,光學(xué)報(bào)警等。
超聲波傳感器直徑雖然只有10mm、12mm、14mm、16mm、18mm幾種常規(guī)的,但細(xì)分下,產(chǎn)品種類還是挺多的,除了可以按結(jié)構(gòu)類型分為開放式和封閉式兩種外,還可按功能型來區(qū)分,即發(fā)射T、接收R、收發(fā)一體T/R三種,其中頻率也分為25KHz和40KHz兩種。不同直徑加上不同的結(jié)構(gòu)類型再加上產(chǎn)品的功能型與頻率,就組成了一段簡(jiǎn)單的超聲波傳感器代碼,就比如USC14T/R-40MP,可以知道這是封閉式的超聲波傳感器,可以用于水下測(cè)距離,它是屬于收發(fā)一體式的封閉式傳感器,直徑14mm,頻率40KHz。接收式的傳感器本身不發(fā)射超聲波,是通過傳感器接收超聲波,將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),進(jìn)行測(cè)量。
為獲取數(shù)據(jù),在2013年,就有國(guó)家提出“萬億傳感器革命”的口號(hào),旨在推動(dòng)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中每年使用1萬億個(gè)傳感器,預(yù)計(jì)在2030年后將100萬億傳感器嵌入到各種場(chǎng)所,可以預(yù)見,在不久的將來,我們身邊將到處布滿傳感器,再把大量傳感器采集的數(shù)據(jù)與開放數(shù)據(jù)等組合,依托人工智能等技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,就會(huì)產(chǎn)生價(jià)值更高的數(shù)據(jù)。而MEMS曾被認(rèn)為只是玩具的新技術(shù)開始在汽車領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用,未來空間仍然十分巨大。
多年以來,傳感器市場(chǎng)規(guī)模也是呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,傳感器產(chǎn)業(yè)迎來了巨大的發(fā)展契機(jī),以及隨著從事傳感器技術(shù)研發(fā)的機(jī)構(gòu)和投入不斷增多,傳感器技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。