超聲波傳感器——短間隔運用的正確挑選
2020.09.11
超聲波是指超出人類聽力規模（> 20 kHz）的信號，通常在40至70 kHz規模內。這些信號像雷達相同運用，它們會向方針輻射并反射回源。它們價格低廉，靈活，并且特別適用于短間隔運用，尤其是轎車，家庭和工業機器人規劃。
超聲波傳感器有時與微波/毫米波雷達和攝像機結合運用，以在轎車和工業運用中提供不同但互補的周圍環境視圖。假如您正在尋覓一種傳感器，它不僅能夠檢測方針的存在，還能夠告訴您方針有多遠，則超聲波或許是您的抱負挑選。
超聲波傳感器測距的原理
超聲波信號是指人類聽力規模以上的信號，大約為30到480 kHz.關于超聲波感應，廣泛運用的規模是40到70 kHz.頻率決定規模和分辨率；較低的頻率發生的感應規模。常用頻率為58 kHz,丈量分辨率為1厘米（cm），規模為11米。在300 kHz時，分辨率或許低至1毫米。但是，此頻率規模的間隔約為30 cm.
超聲波收發器通過壓電換能器輻射信號。當該信號撞擊方針時，會發生反射信號。該信號在收發器處接收，收發器丈量發送和返回的時刻。然后，運用空氣中的聲速計算間隔D.
自由空間中的聲響速度（以英尺/秒為單位）為1120.該值隨溫度和其他周圍因素而變化，但是它是用于規模計算的杰出平均值。
D是超聲信號的總往返行程，T是發送和接收的時刻（以秒為單位）。那么往返間隔為：
D = 1120（T）
收發器與遠程方針之間的實際間隔是D的一半。
超聲波運用
超聲波技能已經進入了廣泛的運用范疇，范疇或許是挨近檢測和間隔丈量。其他包括儲罐，流量丈量系統和成像產品中的液位檢測。大多數較新的運用都針對消費電子，轎車和工業/機器人范疇。
消費電子
如今，房主希望使他們的房子主動化。恒溫器和照明控件，其他便利包括吊扇，視頻門鈴，車庫門敞開器和安全警報器。所有這些或許都能夠通過添加某種方式的鄰近檢測來改善。這樣能夠依據占用狀況和安全警報主動翻開或關閉照明燈，調節暖氣和空調。
另一個潛在的運用是針對盛行的語音激活/響應集線器（如Amazon Alexa,Google Home,Apple HomePod等）的挨近檢測。假如附近沒有人，這些設備能夠睡覺并節約電能，但是假如檢測到存在，則能夠喚醒。
當前盛行的運用是主動吸塵器，即主動吸塵地板的機器。大多數運用超聲波在超聲波換能器成功檢測到的物體周圍導航。多個換能器使這些設備具有完好的360度視界，即便在復雜的房間中也能夠輕松導航。
關于不需要在家中到達高速的機器人，超聲感應是雷達的一種低成本，低速替代品。超聲波感應比避開障礙物的光學飛翔時刻更可靠，由于超聲波感應不受障礙物反射的可用光量的影響。一些運用程序還標明，超聲波優于被迫紅外（PIR）傳感器，后者乃至或許被迫物乃至昆蟲所詐騙。
轎車行業
超聲波是某些轎車運用的抱負挑選?，F在，它已用于現代的駕駛員輔助系統（ADAS）中的盲點檢測和主動泊車。它已在許多新SUV盛行的后備箱翻開式行李箱/尾門功能中找到了方位。這些傳感器足夠小，價格適中，是新用戶的不錯挑選。
工業制作
在制作和其他工業運用中，機器人的主動化是日益增長的趨勢。他們在工廠車間四處移動物料。他們在安裝操作中依據需要拾取并放置對象。一個重要的問題是機器人之間或機器人與人之間的磕碰。這就是挨近檢測能夠避免此類事端發生的地方-——超聲波傳感器非常適合處理此使命。他們為機器人提供了更高的智能水平，可協助他們完結材料處理工作而不會發生意外。
