大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于超声波测距模块的问题,于是小编就整理了2个相关介绍超声波测距模块的解答,让我们一起看看吧。
超声波测距模块的发展史?
以下是我的回答,超声波测距模块的发展史可以追溯到19世纪末。1830年,法国科学家菲利克斯·萨伐尔利用巨大的齿轮控制“沙伐音轮”旋转的角速度,使之发出各种特定频率的声音,并产生了频率24000Hz的声波,这是人类历史上第一次利用人工机械技术产生的超声波。1876年,英国科学家弗朗西斯·高尔顿利用气哨实验,产生了高达30000Hz的超声波,从此超声波开始来到人们的视野中。
到了20世纪初,超声波测距开始进入实际应用阶段。1912年泰坦尼克号沉船事件后,科学家们提出利用超声波探测水下的冰山,这是超声波技术首次在救援领域的应用。1916年,法国物理学家保罗·朗之万领导的小组成功将超声波应用到实际中,利用超声波探测水下潜艇并确定其位置,这为后来的声呐技术奠定了基础。
随着电子技术的发展,20世纪中叶以后,超声波测距技术得到了广泛的应用。超声波测距模块逐渐实现了小型化、精准化和智能化,可以广泛应用于倒车雷达、测距仪、物位测量仪、移动机器人、建筑施工工地以及一些工业现场等领域。
目前,超声波测距模块在移动机器人的研制上得到了广泛的应用。为了使移动机器人能自动避障行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的距离信息。超声波测距系统为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。同时,随着技术的发展,超声波测距的精度和稳定性也在不断提高,为各种应用场景提供了更为可靠的解决方案。
随着机器人技术在其诞生后短短几十年中的迅猛发展,它的应用范围也逐步由工业生产走向人们的生活。如此广泛的应用使得提高人们对机器人的了解显得尤为重要。机器人通过其感知系统察觉前方障碍物距离和周围环境来实现绕障、自动寻线、测距等功能。超声波测距相对其他测距技术而言成本低廉,测量精度较高,不受环境的限制,应用方便,将它与红外、灰度传感器等结合共同实现机器人寻线和绕障功能。超声波由于指向性强、能量消耗缓慢且在介质中传播的距离较远,因而经常用于距离的测量。它主要应用于倒车雷达、测距仪、物位测量仪、移动机器人的研制、建筑施工工地以及一些工业现场等,例如:距离、液位、井深、管道长度、流速等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便,且计算简单、易于做到实时控制,在测量精度方面也能达到工业实用的要求,因此得到了广泛的应用。本课题的研究是非常有实用和有商业价值的。
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上
也得到了广泛的应用。为了使移动机器人能自动避障行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的距离信息(距离和方向)。超声波测距系统,就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。
超声波测距模块适用范围?
超声波传感器的优点:
1.不受物体颜色或透明度的影响
超声波传感器将声音反射出物体,所以颜色或透明度不会影响传感器的读数。
2.能在黑暗环境下使用吗
与使用光线或摄像机的近距离传感器不同,黑暗的环境不会影响超声波传感器的探测能力。
3.不受灰尘、污物或高湿度环境影响
虽然许多传感器在这些环境下工作良好,但仍有一些传感器产生不正确的读数,特别是在极端条件下,即大量的灰尘或水积累。
4.在某些应用中具有较高的精度
超声波传感器在测量平行表面的厚度和距离时具有较高的精度。
5.穿透
高灵敏度和穿透力使超声波传感器更容易探测到外部,也能探测到深部物体。
6.抗环境干扰强:可在任何照明环境下使用。在室内、室外、复杂环境光等各种光照条件下,性能可靠。可对光、烟、尘、颜色、材料等进行非接触检测,所以在某些应用中超声波传感器比红外传感器更好,因为它们不受烟雾或黑物质的影响。
7.应用范围广:超声波传感器可用于水位检测、无人机应用、自动避障应用、距离检测应用等。
8.多用途:有无检测、电平检测、位置检测、距离检测等。可以满足大部分非接触检测的需要。
超声波传感器也有一些缺点:
1.不能在真空中工作
由于超声波传感器使用声音来工作,它们在真空中根本无法工作,因为没有空气来传播声音。
2. 不适合水下
3.软材料会影响传感精度
覆盖在非常柔软的织物上的物体会吸收更多的声波,使得传感器很难看到目标。
4. 5-10度或以上的温度变化会影响传感精度
然而,现在许多制造商的产品都提供温度补偿,这些传感器可以根据启动时或每次量程读数前的温度、电压等的任何变化进行校准。
5. 小物体很难反射声波
物体可能太小,不能反射足够的声波回传感器被探测到。
6. 有些特定的形状很难捕捉到反射波
某些物体的形状或位置会使声波在物体上反弹,但会偏离超声波传感器。在选择超声波传感器时,必须注意上述环境和应用场景;最后,总的来说,距离测量、密闭容器中的液位检测、障碍物检测、透明物体检测、汽车避撞系统、医学成像技术等领域都是使用超声波传感器拳头的场景。
到此,以上就是小编对于超声波测距模块的问题就介绍到这了,希望介绍关于超声波测距模块的2点解答对大家有用。