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        德國p+f超聲波傳感器工作中的問題

        發(fā)布時間:2024-06-06
        德國p+f超聲波傳感器工作中容易暴露的問題
        德國p+f超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長短、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)。超聲波傳感器可以對集裝箱狀態(tài)進(jìn)行探測,可以應(yīng)用于食品加工廠,實(shí)現(xiàn)塑料包裝檢測的閉環(huán)控制系統(tǒng)。超聲波傳感器對透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測。
        超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭發(fā)射、一個探頭接收)等。
        倍加福使用中的注意事項(xiàng):
        1:為確??煽啃约伴L使用壽命,請勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器。
        2:由于超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質(zhì),因此局部溫度不同時,分界處的反射和折射可能會導(dǎo)致誤動作,風(fēng)吹時檢出距離也會發(fā)生變化。因此,不應(yīng)在強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)之類的設(shè)備旁使用傳感器。
        3:噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率,因此會影響傳感器且不應(yīng)在傳感器附近使用。
        4:傳感器表面的水滴縮短了檢出距離。
        5:細(xì)粉末和棉紗之類的材料在吸收聲音時無法被檢出(反射型傳感器)。
        6:不能在真空區(qū)或防爆區(qū)使用傳感器。
        7:請勿在有蒸汽的區(qū)域使用傳感器;此區(qū)域的大氣不均勻。將會產(chǎn)生溫度梯度,從而導(dǎo)致測量錯誤。
        p+f超聲波傳感器工作中暴露問題:
        德國倍加福超聲波傳感器應(yīng)用起來原理簡單,也很方便,成本也很低。但是目前的超聲波傳感器都有一些缺點(diǎn),比如,反射問題,噪音,交叉問題。
        反射問題
        如果被探測物體始終在合適的角度,那超聲波傳感器將會獲得正確的角度。但是不幸的是,在實(shí)際使用中,很少被探測物體是能被正確的檢測的。
        其中可能會出現(xiàn)幾種誤差:
        當(dāng)被測物體與傳感器成一定角度的時候,所探測的距離和實(shí)際距離有個三角誤差。
        這個問題和高中物理中所學(xué)的光的反射是一樣的。在特定的角度下,發(fā)出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去,因此無法產(chǎn)生回波,也就無法產(chǎn)生距離讀數(shù)。這時超聲波傳感器會忽視這個物體的存在。
        這種現(xiàn)象在探測墻角或者類似結(jié)構(gòu)的物體時比較常見。聲波經(jīng)過多次反彈才被傳感器接收到,因此實(shí)際的探測值并不是真實(shí)的距離值。
        這些問題可以通過使用多個按照一定角度排列的超聲波圈來解決。通過探測多個超聲波的返回值,用來篩選出正確的讀數(shù)。
        噪音
        雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45khz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如,電機(jī)在轉(zhuǎn)動過程會產(chǎn)生一定的高頻,輪子在比較硬的地面上的摩擦所產(chǎn)生的高頻噪音,機(jī)器人本身的抖動,甚至當(dāng)有多個機(jī)器人的時候,其它機(jī)器人超聲波傳感器發(fā)出的聲波,這些都會引起傳感器接收到錯誤的信號。
        這個問題可以通過對發(fā)射的超聲波進(jìn)行編碼來解決,比如發(fā)射一組長短不同的音波,只有當(dāng)探測頭檢測到相同組合的音波的時候,才進(jìn)行距離計算。這樣可以有效的避免由于環(huán)境噪音所引起的誤讀。
        交叉問題
        交叉問題是當(dāng)多個超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機(jī)器人上的時候所引起的。超聲波x發(fā)出的聲波,經(jīng)過鏡面反射,被傳感器z和y獲得,這時z和y會根據(jù)這個信號來計算距離值,從而無法獲得正確的測量。
        解決的方法可以通過對每個傳感器發(fā)出的信號進(jìn)行編碼。讓每個超聲波傳感器只聽自己的聲音。
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