Baumer U500.D35-11198326 超聲波傳感器

Baumer U500.D35-11198326 超聲波傳感器

1.超聲波傳感器結構原理

目前汽車較為常用的是壓電式超聲波傳感器。超聲波傳感器的關鍵部件是塑料或金屬外殼內的壓電晶片，它和控制器之間有兩根線連接，發射的電信號和返回的電信號都通過這兩根導線傳輸給控制器。

壓電式超聲波傳感器是利用壓電晶體的諧振工作的。超聲波傳感器的內部有兩個壓電晶片和一個共振板，對它的兩極施加脈沖信號，當其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將發生共振，并帶動共振板振動，便產生超聲波。反之，如果兩電極間未施加電壓，當共振板接收到回波時，迫使壓電晶片振動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。

總之，超聲波傳感器既能發射超聲波，也能接收超聲波。在發射超聲波時，將電能轉換成超聲波;在收到回波時，將超聲波的振動轉換成電信號，所以被稱為“超聲波換能器"

超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返射回來，超聲波接收器收到反射波后立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m / s,根據計時器記錄的時間t，經過邏輯電路的處理和計算，就可以計算出發射點距障礙物的距離(L)，計算公式如下:

L=3401/2式中，L為測量點與被測障礙物之間的距離;340為超聲波在空氣中傳輸的近似速度;1為超聲波從發射器發出，到碰到障礙物后折回接收器所經歷的時間。

⒉超聲波傳感器功能性能特征

由于圓形壓電晶片的結構特點，其發射出去的超聲波具有一定的指向性，波束的截面類似橢圓形，所以探測的范圍有一定限度，水平面的探測角度為120°，垂直面的探測角度為60°。

1)超聲波傳感器的優點

①結構簡單，制造方便，成本較低。

②超聲波對雨、雪、霧的穿透力強，可以在惡劣天氣下工作。

③超聲波對光照和色彩不敏感，可以用于識別透明以及反射性差的物體。④不容易受環境電磁場的干擾。

(2)超聲波傳感器的缺點

①測距速度不如激光測距和毫米波測距。

②超聲波有一定的擴散角，只能測量距離，不可以測量方位，所以只能在低速（如泊車）時使用，而且必須在汽車的前、后保險杠不同方位上安裝多個超聲波傳感器。

③發射信號和余振的信號都會對回波信號造成覆蓋或者干擾，因此在低于某一距離后就會喪失探測功能，這就是普通超聲波傳感器的探測距離必須大于30cm的原因之一，若小于這個距離，則系統無法探測障礙物。因此，比較好的解決辦法是在安裝超聲波傳感器的同時安裝攝像頭。

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