化工儀器網
公司動態
德國TURCK傳感器，原裝圖爾克傳感器
閱讀：468 發布時間：2012-11-2圖爾克傳感器的原理一般采用渡越時間法 tof（timeofflight）[2]。首先測出超聲波 從發射到遇到障礙物返回所經歷的時間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與 障礙物之間的距離，即 1、硬件電路設計 我們設計的超聲波測距系統由德國TURCK超聲波傳感器,圖爾克TURCK超聲波傳感器，TURCK超聲波傳感器 安全避障是移動機器人研究的一個基本問題。障礙物與機器人之間距離的獲得 是研究安全避障的前提，超聲波傳感器以其信息處理簡單、價格低廉、硬件容易實現 等優點，被廣泛用作測距傳感器。本超聲波測距系統選用了 。本文對此超聲波測距系統進行了詳細的分析與介紹。超聲波傳感器及其測距原理 超聲波是指頻率高于 20khz 的機械波[1]。為了以超聲波作為檢測手段，必須產 生超生波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為超聲 波換能器或超聲波探頭。超聲波傳感器有發送器和接收器，但一個超聲波傳感器也 可具有發送和接收聲波的雙重作用。超聲波傳感器是利用壓電效應[1]的原理將電能 和超聲波相互轉化，即在發射超聲波的時候，將電能轉換，發射超聲波；而在收到 回波的時候，則將超聲振動轉換成電信號。
TURCK超聲波傳感器經過實驗與分析，我們認為用 6500 系列距離模塊和 600 系列超聲波傳感器進行距離的測量簡單、經濟、可靠，測得數據的誤差比較小 機器人上使用超聲波傳感器的原理德國TURCK超聲波傳感器,圖爾克TURCK超聲波傳感器，超聲波傳感器是用來測量物體的距離。首先，超聲波傳感器會發射一組高頻聲波， 一般為 40-45KHz，當聲波遇到物體后，就會被反彈回，并被接受到。通過計算聲 波從發射到返回的時間，再乘以聲波在媒介中的傳播速度（344 米/秒，空氣中）。聲波反射 圖 2.a 中的情況叫做三角誤差，當被測物體與傳感器成一定角度的時候，所探測的 距離和實際距離有個三角誤差。但是周圍環境也會產生類似頻率的噪音。 比如，電機在轉動過程會產生一定的高頻， 輪子在比較硬的地面上的摩擦所產生的高頻噪音，機器人本身的抖動，甚至當有多 個機器人的時候，其它機器人超聲波傳感器發出的聲波，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射的超聲波進行編碼來解決， 比如發射一組長短不同的音波， 只有當探測頭檢測到相同組合的音波的時候，才進行距離計算。
TURCK開關在選擇超聲波傳感器的時候，這個波形特性是必須要考 慮的。 超聲波的問題 超聲波傳感器應用起來原理簡單，也很方便，成本也很低。這時超聲波傳感器會忽視這個物體的存在。德國TURCK超聲波傳感器,圖爾克TURCK超聲波傳感器，圖 2.c 中的情況可以叫做多次反射。這種現象在探測墻角或者類似結構的物體時比 較常見。聲波經過多次反彈才被傳感器接收到，因此實際的探測值并不是真實的距 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。 噪音：雖然多數超聲波傳感器的工作頻率為 40-45Khz，遠遠高于人類能夠聽到的頻率。既然換能器發出的聲波是瓣狀,那在考慮反射問題引起的誤差時為什麼只討論中軸上的波束的 反射情況,而不需要討論其他方向上的波束呢?像圖 2.a,在超聲瓣內偏離中軸方向的波束可以更 早地反射回來,實際測量到的距離會更短吧? 但是目前的超聲波傳感 器都有一些缺點，比如，反射問題，噪音，交叉問題。對于單個回聲的方式， 當 驅動電路接收到碰到障礙物返回的第四個脈沖時就停止計數，所以zui終測得的時間 比實際距離所對應的時間多出四個脈沖發送的時間。為了減小測量值與實際值的偏 差，我們采用zui小二乘法[4~5]對表 1 的數據進行修正。TURCK超聲波傳感器但是實際上，超聲波的波束根據應 用不同，有寬波束，和窄波束。寬波束（圖 1-b）的傳感器會檢測到任何在波束范 圍的物體，它可以檢測到物體的距離，但是確無法檢測到物體的方位，誤差zui高會 有 100 度左右，機器人將無法準確的確定其避障的動作。當然，作為只要探測物體 有或者無的用途來說，寬波束的傳感器是比較理想的。
圖爾克傳感器特性聲波換能器就好比一個喇叭，能將電流信號轉換成高頻聲波，或者將聲波轉換成電 信號。TURCK超聲波傳感器（其實多數喇叭都可以當作話筒用，不信大家可以去試一下，用喇叭代替麥 克風，也是可以的，只不過麥克風將聲波轉化成電信號的能力比較強一點。所以， 更加靈敏一點。） 換能器在將電型號轉化成聲波的過程中，所產生的聲波并不是理想中的矩形，（圖 1-a），而是一個類似花瓣一樣形狀，參見（圖 1-b，c）： 圖 1：聲波特性 值得一提的是，在實際應用中，產生的波形應該是三維的，類似柱狀體。 對于機器人的應用來說，超聲波傳感器主要用來探測物體的距離以及相對于傳感器 的方位，以便可以進行避障動作。就是矩形，不但可以準確的獲得物體的距 離值，也可以準確的獲得方位值，就是正前方。實驗數據處理 由于受環境溫度、濕度的影響，超聲傳感器的測量值與實際值總有一些偏差， 表 1 列出了本超聲測距系統測量值與對應的實際值： 表 1 超聲測距系統測量值與實際值單位：cm 從表中的數據可以看出，測量值總是比實際值大出大約 7cm，經過分析原因主 要有三個方面：*方面，超聲波傳感器測得的數據受環境溫度的影響；第二方面， 指令運行需占用一定的時間而使得測量的數據偏大；第三方面，為了防止其他信號 的干擾，單片機開始計數時，驅動電路發送 16 個脈沖串。結論 利用超聲波傳感器進行測距，其中主要的就是要保證在電路設計上一定要滿足 電路工作的可靠性、穩定性。
TURCK超聲波傳感器這樣可以有效的避 免由于環境噪音所引起的誤讀。 交叉問題：交叉問題是當多個超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機器人上的時候所引起的， 如圖 3 所示。圖二給出了幾個例 子。經過擬合，我們得到下面的 方程y=1.0145x-9.3354（其中：y 為實際值，x 為測量值） 修正后本超聲波測距系統測量值與實際值的對應關系如表 2 所示： 表 2 修正后超聲測距系統測量值與實際值單位： 從修正后的數據我們可以看出，系統的測量誤差在±2%以內，滿足我們的測量 要求。2.b 中的情況叫做鏡面反射，這個問題和高中物理中所學的光的反射是一樣的。 在特定的角度下，發出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去，因此無法產生回波，也 就無法產生距離讀數。 就可以獲得物體相對于傳感器的距離值了。 圖 3：交叉對話問題 超聲波 X 發出的聲波，經過鏡面反射，被傳感器 Z 和 Y 獲得，這時 Z 和 Y 會根據 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出的信號進行編碼。讓每個超聲波傳感器只聽 自己的聲音。同理，窄波束可以相對寬波 束獲得更加的方位角。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，在實際使用中，很少被探測物體是能被正確的檢測的。
TURCK傳感器，圖爾克傳感器現貨，德國圖爾克，上海TURCK商，價格具有優勢，歡迎您的詢價！