狗狗锁配原理?
1.什么是超声波 超声波是指频率高于20KHz的声波,它方向性好,穿透能力强,能够在介质中传得相当远。但超声波缺乏稳定的连续波形,故难以获得较清晰的图像。 2.超声换能器及工作原理 在超声波检测中需要把超声波发射出去并接收回来,这就需要使用到超声换能器(又称超声波传感器)了,它是将输入的电信号转变为超声频电信号的装置。按其工作原理分,可分为压电式、电磁式和静电式三种类型。目前应用最为广泛的为压电式超声换能器。
如图示,压电元件的两侧电性能不同,当对某一侧施加电压时,另一侧就会发生变形;反之,当一侧受挤压变形时,则在另一侧会产生电荷分布状态变化。这种材料具有逆变特性即压电效应。利用这一性质可以将电能转换为热能或者机械能为超声换能器提供能量,而将机械振动或声能转化为电能作为检测信号供仪器采集。 由于单片超声波传感器的输出电压非常小,一般只有微伏级别,无法满足后续处理的要求,因此在使用之前需要将其进行放大处理以提高信噪比。
3.超声波测距方法 目前采用的超生波测距方法主要有4种:脉冲回波法、定时触发出声法、旁瓣探知法和调频连续波测距法。这里介绍其中两种方法:脉冲反射方法和定时触发出声法。
⑴脉冲反射法: 发射一个短促且强大的超声波给障碍物,然后测量超声波从发射至接收到被障碍物体返回所花费的时间,根据声速可以计算出距离,如图所示。 这种方法的基本思路是发射出一个超声波脉冲,通过接收经目标反射回来的超声波得到目标与传感器的之间的距离,再乘以声速即可算出差值。
⑵定时触发发声法: 此方法是通过对单片机编程来实现,定时触发方式是将超声波发送器置于周期查询方式下,在单片机的T0脚产生一个每周期为1μs的两个沿边沿触发T0计数器开始计数,到达96μs时,T0计数器停止计数的周期数便作为时间基准用于测量超声波传播时间与往返路程时间的差值,从而得出待测物体的实际距离。此种方法的优点在于避免了由于环境噪声引起的不稳定因素的影响。