超聲波傳感器是一種電子設(shè)備，它可以通過發(fā)出超聲波，并將反射的聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來測(cè)量目標(biāo)物體的距離。基本上，這種傳感器使用一個(gè)換能器來發(fā)送和獲取超聲波脈沖，而超聲波脈沖反過來又返回關(guān)于物體接近程度的信息。值得注意的是，這些超聲波比可聽到的聲音傳播得更快。也就是說，這些傳感器發(fā)出的聲波頻率高于人類聽覺范圍。

超聲波傳感器有兩個(gè)關(guān)鍵部件:一個(gè)是使用壓電晶體發(fā)出聲音的發(fā)射器，另一個(gè)是接收聲音的接收器，在聲音到達(dá)和離開目標(biāo)后接收聲音。

超聲波傳感器是如何工作的?

如前所述，超聲波傳感器首先發(fā)出高頻聲波。換能器在這里充當(dāng)麥克風(fēng)，發(fā)送超聲波脈沖/聲音和接收回聲。然后，傳感器通過測(cè)量超聲波脈沖發(fā)送和接收之間的時(shí)間間隔，推斷出到目標(biāo)的距離。

換句話說，它通過測(cè)量聲音由發(fā)射器發(fā)出到與接收器接觸所需的時(shí)間來計(jì)算距離。計(jì)算公式為D =½T x C(其中D為距離，T為時(shí)間，C為聲速約 343米/秒)。例如，如果一個(gè)超聲波傳感器瞄準(zhǔn)一個(gè)玩具，聲音反彈需要0.025秒，那么超聲波傳感器與玩具之間的距離為:

D = 0.5 x 0.025 x 343米或約4.2875米。

因此，當(dāng)涉及到探測(cè)物體時(shí)，超聲波傳感器是非常有用的。事實(shí)上，超聲波傳感器可以探測(cè)到任何顏色、表面或材料的物體，除非是像羊毛那樣非常柔軟的材料，傳感器可能無法探測(cè)到它，因?yàn)檠蛎珪?huì)吸收聲音。即使是探測(cè)透明和不容易看見的物體，超聲波傳感器也可以檢測(cè)到。

然而，為了確保傳感器的平穩(wěn)運(yùn)行，重要的是要避開任何可能干擾的東西。例如，如果在一個(gè)應(yīng)用程序中使用多個(gè)傳感器，就需要以一種避免串?dāng)_或任何其他干擾的方式連接它們。同樣重要的是要保持超聲波換能器的表面沒有任何障礙物；這將防止來自傳感器的超聲波信號(hào)中斷。一些常見的障礙需要注意，包括污垢/灰塵，雪/冰和任何其他凝結(jié)物。

超聲傳感器的應(yīng)用

超聲波傳感器目前應(yīng)用于工業(yè)和消費(fèi)領(lǐng)域。他們的低成本，簡(jiǎn)單的功能和堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)使他們成為需要存在檢測(cè)或距離測(cè)量的新產(chǎn)品或服務(wù)的好賭注。此外，它們還允許對(duì)硬件和軟件配置進(jìn)行更改，這使得它們更加有用和通用。

超聲傳感器最常見的應(yīng)用是物體檢測(cè)或人員檢測(cè)。超聲波傳感器作為近距離傳感器，在車輛的防碰撞檢測(cè)、存在感檢測(cè)、箱子分揀等方面非常有用。物聯(lián)網(wǎng)超聲波傳感器用于固體和液體物體的非接觸式檢測(cè)。另一個(gè)流行的用途是作為水平傳感器;它們通常用于液位傳感，因?yàn)檫@些傳感器可以以非接觸的方式檢測(cè)任何顏色或不透明度的液體(甚至不需要與它們接觸)。

使用超聲波傳感器的一種更有創(chuàng)意的方法是分別使用超聲波發(fā)射器和接收器的單向功能。因此，超聲波發(fā)射器可以使用它的發(fā)射器發(fā)射/發(fā)送聲音，例如，嚇跑鳥類，超聲波接收器可以用于噪音檢測(cè)。

以下是超聲波傳感器的一些主要用途: