超聲波傳感器越來(lái)越香,超聲波傳感器如何應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)?
今天,小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)超聲波傳感器的有關(guān)報(bào)道,通過(guò)閱讀這篇文章,大家可以對(duì)超聲波傳感器具備清晰的認(rèn)識(shí),主要內(nèi)容如下。
一、超聲波傳感器概述
人們能聽到聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的,它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內(nèi),超過(guò)20KHZ稱為超聲波,低于20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。
超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱和振蕩(縱波)。在工業(yè)中應(yīng)用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現(xiàn)象,并且在傳播過(guò)程中有衰減。在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十KHZ,而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,而在液體及固體中傳播,衰減較小,傳播較遠(yuǎn)。利用超聲波的特性,可做成各種超聲傳感器,配上不同的電路,制成各種超聲測(cè)量?jī)x器及裝置,并在通訊、醫(yī)療家電等各方面得到廣泛應(yīng)用。
超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?,它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波,同時(shí)它接收到超聲波時(shí),也能轉(zhuǎn)變成電能,所以它可以分成發(fā)送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送,也能作接收。這里僅介紹小型超聲波傳感器,發(fā)送與接收略有差別,它適用于在空氣中傳播,工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類傳感器適用于測(cè)距、遙控、防盜等用途。
二、超聲波傳感器在倒車雷達(dá)上的應(yīng)用
倒車?yán)走_(dá)全稱叫“倒車防撞雷達(dá)”,也叫“泊車輔助裝置”,是汽車泊車或者倒車時(shí)的安全輔助裝置,由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況,解除了駕駛員泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾,并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷,提高駕駛的安全性。
倒車?yán)走_(dá)是根據(jù)蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會(huì)與任何障礙物相撞的原理設(shè)計(jì)開發(fā)的。探頭裝在后保險(xiǎn)杠上,根據(jù)不同價(jià)格和品牌,探頭有二、三、四、六、八只不等,分別管前后左右。探頭以45度角輻射,上下左右搜尋目標(biāo)。它最大的好處是能探索到那些低于保險(xiǎn)杠而司機(jī)從后窗難以看見的障礙物,并報(bào)警,如花壇、蹲在車后玩耍的小孩等。倒車?yán)走_(dá)的顯示器裝在后視鏡上,它不停地提醒司機(jī)車距后面物體還有多少距離,到危險(xiǎn)距離時(shí),蜂鳴器就開始鳴叫,讓司機(jī)停車。擋位桿掛入倒擋時(shí),倒車?yán)走_(dá)自動(dòng)開始工作,測(cè)距范圍達(dá)0.3到2.0米左右,故在停車時(shí),對(duì)司機(jī)很實(shí)用。
倒車?yán)走_(dá)就相當(dāng)于超聲波探頭,從整體上來(lái)說(shuō)超聲波探頭可以分為兩大類:一是用電氣方式產(chǎn)生超聲波,其二是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波,鑒于目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器,它有兩個(gè)電晶片和一個(gè)共振板,當(dāng)兩極外加脈沖信號(hào),它的頻率等于壓電晶片的固有震蕩頻率時(shí),壓力晶片將會(huì)發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng),將機(jī)械的能轉(zhuǎn)為電信號(hào)的這一過(guò)程,這就成了超聲波探頭的工作原理。
為了更好地研究超聲波和利用起來(lái),人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制造出很多超聲波發(fā)聲器,超聲波探頭加以運(yùn)用在使用汽車倒車?yán)走_(dá)上。這種原理用在一種非接觸檢測(cè)技術(shù)上,用于測(cè)距來(lái)說(shuō)其計(jì)算簡(jiǎn)單,方便迅速,易于做到實(shí)時(shí)控制,距離準(zhǔn)確度達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。倒車?yán)走_(dá)用于測(cè)距上,在某一時(shí)刻發(fā)出超聲波信號(hào),在遇到被測(cè)物體后的射回信號(hào)波,被倒車雷達(dá)接收到,得用在超聲波信號(hào)從發(fā)射到接收回波信號(hào)這一個(gè)時(shí)間而計(jì)算出在介質(zhì)中的傳播速度,這就可以計(jì)算出探頭與被探測(cè)到的物體的距離。
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