超声波传感器使用说明

超声波传感器

使用说明书

浙江亚龙教育装备股份有限公司

全国机电一体化产品的装配与调试竞赛指定产品

目录

一、超声波传感器介绍： (3)

（一）、超声波传感器参数表 (3)

（二）、外观介绍 (3)

（三）、工作原理 (4)

（四）、参数设置 (4)

（五）、超声波传感器接线说明 (5)

二、西门子S7-224XP与超声波传感器使用说明 (6)

（一）、接线原理图 (6)

（二）、编程思路 (6)

三、三菱FX0N-3A模拟量模块与超声波传感器的使用说明 (8)

（一）、接线原理图 (8)

（二）、编程思路 (9)

四、汇川H2U-6A扩展卡与超声波传感器的使用说明 .............................................................. 错误！未定义书签。

（一）、接线原理图 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。

（二）、编程思路 ...................................................................................................................... 错误！未定义书签。

一、超声波传感器介绍：

（一）、超声波传感器参数表

（二）、外观介绍

图1-1

如1-1图所示：左边绿色指示灯为电源和信号强度指示灯，右边黄色指示灯为信号输出指示灯，TEACH为调节按钮

（三）、工作原理

图1-2 工作原理图

如图1-2所示：可分为四个区域，最小和最大工作范围，近限和远限设定点。

（1）检测物体在最小和最大工作范围内，电源指示灯变为绿色，代表物体在可工作区域内；

（2）检测物体在近限和远限设定点内，信号指示灯变为黄色，代表物体在设定点范围内，有信号输出；

（3）检测物体在最小和最大工作范围外，电源指示灯变为红色，信号指示灯变为白色，代表物体在工作范围外，无信号输出。

（四）、参数设置

近限和远限手动设置

（1）进入编程模式：长按TEACH Push Button 直到OUT灯变红；

（2）设置低限：短按TEACH Push Button，设置完成OUT灯闪烁；

（3）设置高限：短按TEACH Push Button，设置完成退出编程模式，进入RUN 模式OUT灯变回初始状态；

（4）低限或高限没有设置完成前，长按TEACH Push Button，退出编程模式；

（5）在编程模式下，低限设置前，如果时间超过120秒，退出编程模式

（五）、超声波传感器接线说明

图1-3

棕色（bn）：+24v

蓝色(bu)：0V（模拟量输出公共端）

白色(wh):模拟量输出端

黑色(bk)：开关量信号端

灰色(gy):远程终端

屏蔽线(shiled)：接地端

mm 数字

量68mm

28mm

6000

320000

二、西门子S7-224XP 与超声波传感器使用说明

（一）、接线原理图

图2-1

（二）、编程思路

S18UIA 传感器输出为4~20ma 的电流，西门子224XP 系列PLC 模拟量输入为0~10v 满量程为0~32000；所以在模拟量输出端外加500欧姆的电阻转化为2~10v 的电压。

此处实例：

下限高度为28mm 上限高度为68mm

由公式y=kx+b 可以计算出 K=650；b=-12200

图2-2

首先把模拟量转化成数字量的值读出来，放到累加寄存器AC0内，然后把AC0内的值转化成实数，进行实数运算，按照公式和图2-2所示，要得到X的值，首先把b的值进行补偿计算，然后再除以斜率K的值，得到高度值存放在VD1051中。

三、三菱FX0N-3A模拟量模块与超声波传感器的使用说明

（一）、接线原理图

图3-1

（二）、编程思路

S18UIA 传感器输出为4~20mA 的电流，三菱FX0N-3A 模拟量模块输入为4~20mA ，量程为0~250；

此处实例： 下限高度为28mm 上限高度为68mm

由公式y=kx+b 可以计算出 K=25/4；b=-700/4；

首先把模拟量转化成数字量的值D0转换成浮点数放入D5，再根据图3-2计算，将高度值存入D20。

图

3-2

基于超声波传感器的障碍物检测课程设计

《智能仪器仪表设计基础》 课程设计报告 单位： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导老师： 成绩： 设计时间：2013 年5月

指导老师提供的设计题目和要求 1、设计题目：基于超声波传感器的障碍物检测电路仿真设计 2、指导老师： 3、设计条件： [1]仿真软件可用Multisim10软件或者saber软件。 [2]超声波传感器详细参数： 工作频率：40KHz±1.0KHz 声压值：≥94dB(30cm/10Vrms sine wave) 灵敏度：≥-82dB/v/u bar(0dB=v/pa)； 余振：：≤1.2ms； -6dB方向性(度)：60°±10° 电容：2000pf±10%； 最大输入电压(Vp-p)：150(40KHz) 使用温度范围：-35℃—+80℃ 储藏温度范围：-40℃—+85℃ 4、设计要求： [1]设计电路包括超声波发射电路、超声波回波接收电路两部分。超声波发射电 路包括升压激励模块。超声波回波接收电路包括一级带通滤波电路、二级带 通电路、回波二值化电路组成。 [2]当在超声波发射电路输入端输入VPP=5V，Vmin=0V的方波信号时，超声 波发射电路输出端能输出VPP=100V~150V，f=40KHZ的一个激励信号。 [3]当在超声波回波接收电路输入端输出VPP=60mV~2V，f=40KHZ的正弦 波信号时，超声波回波接收电路输出端能输出电平信号。当在超声波回波接 收电路输入端输入低电平信号时，超声波回波接收电路输出端能输出高电平 信号。 [4]附加要求：请用虚拟仪器显示各个电路模块输入端信号及输出端信号 5、参考书目 [1]胡向东，刘京诚，余成波等编著，传感器与检测技术机械工业出版社，2009 [2] 张国雄主编测控电路机械工业出版社，第4版

超声波传感器的使用注意事项

探测范围和大小 要探测的物体大小直接影响超声波传感器的检测范围。传感器必须探测到一定声级的声音才可以进行输出。大部件能将大部分声音反射给超声波传感器，这样传感器即可在其最远传感距离检测到此部件。小部件仅能反射较少的一部分声音，从而导致传感范围大大缩小。 探测物体的特点 使用超声波传感器探测的理想物体应体积大、平整且密度高，并与变换器正面垂直。最难探测的物体是体积小且由吸音材料制成的物体，或者与变换器呈一定角度的物体。 如果液面静止且与传感器表面垂直，探测液体就很容易。如果液面波动大，可延长传感器的响应时间，从而取波动变化的平均值以获得更一致的读数。但是，超声波传感器还不能精确探测表面为泡沫状的液体，因为泡沫会使声音的传播方向发生偏离。这时可以使用超声波传感器的反向超声模式，探测形状不规则的物体。在反向超声模式下，超声波传感器会探测一个平整背景，如墙壁。任何穿过传感器和墙壁之间的物体都会阻断声波。传感器即可通过探测该干扰来识别物体的存在。 温度导致的衰减 传感器还设计了温度补偿功能，以调节环境温度的缓慢改变。但是，它不能调节温度梯度或环境温度的快速变化。 周围是否有振动 无论是传感器本身的振动还是附近机器的振动，都可能会影响测量距离时的精确度。可在安装传感器时用橡胶防振装置来减少这类问题。有时也可使用导轨来消除或降低部件振动。 环境导致的误测 附近的物体可能会反射声波。要准确探测目标物体，必须降低或消除附近声音反射表面的影响。为了避免误测附近物体，许多超声波传感器都装有LED指示灯，用于在安装时指示操作人员，以确保正确安装传感器并降低误测风险。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路

超声波传感器设计报告

重庆三峡职业学院 智能电子产品设计与制作实训报告项目名称超声波传感器 班级13级应用电子技术1班 姓名___________________________ 学号___________________________ 2014 --2015 学年度2 学期 机械与电子工程系

一超声波传感器简介 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好，能够成为射线而定向传播等特点。超声波传感器可以对集装箱状态进行探测，可以应用于食品加工厂，实现塑料包装检测的闭环控制系统。超声波传感器对透明或有色物体，金属或非金属物体，固体、液体、粉状物质均能检测。 超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。这里仅介绍小型超声波传感器，发送与接收略有差别，它适用于在空气中传播，工作频率一般为23-25KHZ 及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。该种有T/R-40-60，T/R-40-12等（其中T表示发送，R表示接收，40表示频率为40KHZ，16及12表示其外径尺寸，以毫米计）。另有一种密封式超声波传感器（MA40EI型）。它的特点是具有防水作用（但不能放入水中），可以作料位及接近开关用，它的性能较好。超声波应用有三种基本类型，透射型用于遥控器，防盗报警器、自动门、接近开关等；分离式反射型用于测距、液位或料位；反射型用于材料探伤、测厚等。 二超声波传感器的组成 超声波传感器是指产生超声波和接收超声波的装置，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器利用压电晶体的压电效应和电致伸缩效应，将机械能与电能相互转换，并利用波的传输特性，实现对各种参量的测量，属典型的双向传感器。因此，超声波传感器由发射传感器（简称发射探头）和接收传感器（简称接收探头）两部分组成，如图6-3所示。 图6-3 超声波传感器的组成

基于超声波传感器的液位测量

基于超声波传感器的液位测量 1.摘要 超声波传感器应用广泛，其中液体液位的准确测量是实现生产过程检测和实时控制的重要保障，也是实现安全生产的重要环节。本文主要介绍液位的测量。液体罐内液位测量的方法有很多种，其中超声波传感器由于结构简单、体积小、费用低、信息处理简单可靠，易于小型化与集成化，并且可以进行实时控制，所以超声波测量法得到了广泛的应用。2.超声波概要 超声波是指频率高于20kHz的机械波，一般由压电效应或磁致伸缩效应产生；它沿直线传播，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强；它还具有强度大、方向性好等特点，为此，利用超声波的这些性质就可制成超声波传感器。超声波传感器是利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应研制而成的传感器。超声波传感器按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等，其中以压电式最为常用。压电式超声波传感器常用的材料是压电晶体和压电陶瓷，它是利用压电材料的压电效应来工作的：逆压电效应将高频电振动转换成高频机械震动，从而产生超声波，可作为发射探头；而正压电效应是将超声波振动转换成电信号，可作为接收探头。 3.检测方法选择 从测量范围来说，有的液位计只能测量几十厘米，有的却可达几十米。从测量条件和环境来说，有的非常简单，有的却十分复杂。例如:有的是高温高压，有的是低温或真空，有的需要防腐蚀、防辐射，有的从安装上提出苛刻的限制，有的从维护上提出严格的要求等。 按测量液位的感应元件与被测液体是否接触，液位仪表可以分为接触型和非接触型两大类。接触型液位测量主要有:人工检尺法、浮子测量装置、伺服式液位计、电容式液位计以及磁致伸缩液位计等。它们的共同点是测量的感应元件与被测液体接触，即都存在着与被测液体相接触的测量部件且多数带有可动部件。因此存在一定的磨损且容易被液体沾污或粘住，尤其是杆式结构装置，还需有较大的安装空间，不方便安装和检修。非接触型液位测量主要有超声波液位计、微波雷达液位计、射线液位计以及激光液位计等。顾名思义，这类测量仪表的共同特点是测量的感应元件与被测液体不接触。因此测量部件不受被测介质影响，也不影响被测介质，因而其适用范围较为广泛，可用于接触型测量仪表不能满足的特殊场合，如粘度高、腐蚀性强、污染性强、易结晶的介质。 根据以上几种因素得知，超声波液位计是非接触式液位计中发展最快的一种。超声波在同一种介质中传播速度相对恒定，遇到被测物体表面时会产生反射，基于此原理研制出

超声波传感器及其应用

超声波传感器及其应用 摘要 本文主要介绍了超声波的特点,超声波传感器的原理与应用等多个方面。文中阐述了超声波与可听声波的区别,超声波传感器在医疗,工业生产,液位测量,测距系统等多个领域中得到了广泛的应用。因超声波具有的独特的特性,使得超声波传感器越来越在生产生活中体现了其重要性,具有一定的研究价值。 关键词:超声波传感器疾病诊断测距系统液位测量

Ultrasonic sensors and its application Abstract This paper mainly introduces the characteristics of ultrasonic, principle and application of ultrasonic sensors, etc. In this paper, the ultrasound and sound waves, ultrasonic sensors in medical treatment, industrial production, level measurement, ranging in many fields such as system has been widely used. Due to the unique characteristics of ultrasonic has, ultrasonic sensors in production and life embodies its importance, has certain value. key words: ultrasonic sensors Disease diagnosis Distance measuring system level

超声波传感器

超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功 能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。 组成部分 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 性能指标

超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压 超声波传感器 电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括： 工作频率 工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。 工作温度 由于压电材料的居里点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用 超声波传感器 功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。[1] 灵敏度 主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。 主要应用 超声波传感技术应用在生产实践的不同方面，而医学应用是其

超声波传感器用户手册

超声波测距传感器 [（模拟传感器）主板模拟接口（A2 ~A6）、扩展板模拟接口（A16~A31）、I2C接口（新机器人）] 一、配件说明

二、 原理与功能 超声波测距传感器是模拟传感器。超声波测距传感器利用声音在空气中的传输距离和传输时间成正比的原 理，通过检测不同远近的反射面对超声波反射回去的时间不同来检测障碍物的距离。超声波传感器有一个发射头和一个接收头，安装在同一面上。在有效的检测距离内，发射头发射特定频率的超声波，遇到检测面反射部分超声波，接收头接收返回的超声波，由芯片记录声波的往返时间，并计算出距离值。超声波测距传感器可以通过两种方式将数据传输给主机，模拟接口和I 2C 接口。 三、 应用介绍 3.1 使用说明 老机器人用户请参阅3.1节模拟接口使用方法部分，新机器人用户请参阅3.1.1节模拟接口使用方法和3.1.2节I 2C 接口使用方法两部分。 3.1.1 模拟接口使用方法 使用模拟接口时将三线插头接至主机模拟口。无需设置I 2C 地址，拨码开关前三位无效；可选择短距离模式和长距离模式，见下图所示： 模式选择，使用四位拨码开关的第四位，可选模式为：短距离模式，长距离模式 4下：短距离模式，5cm~200cm ； 4上：长距离模式，30cm~300cm ； 超声波接收头 超声波发射头 四位拨码开关 数据线

I2C接口使用方法 当使用I2C接口时将四线插头接至I2C总线上。需设置I2C地址，见下图所示，模式选择和模拟接口使用方法一致。 地址选择：采用I2C接口，使用四位拨码开关的前三位，可选地址为0xB0，0xB2，0xB4，0xB6，0xB8，0xBA，0xBC，0xBE； 1下2下3下：地址为0xB0； 1下2下3上：地址为0xB2； 1下2上3下：地址为0xB4； 1下2上3上：地址为0xB6； 1上2下3下：地址为0xB8； 1上2下3上：地址为0xBA； 1上2上3下：地址为0xBC； 1上2上3上：地址为0xBE；

超声波传感器的设计与应用演示教学

超声波传感器的设计 与应用

传感器课程设计 （2010级） 题目：超声波传感器的设计与应用 学员姓 名：xxx 学 号：201003011020 学员姓 名：xxx 学 号：201003011027 学员姓 名：xxx 学 号：201003011003 xxx

二〇一三年九月

目录 ...............................................................................................................................................第一章超声波传感器简介........................................................................................ 1.1超声波传感器是什么 (2) 1.2超声波传感器应用前景 (2) 第二章超声波传感器设计 (3) 2.1设计目标描述 (3) 2.2 设计指标 (3) 2.3 传感器结构概述 (4) 2.4 传感器设计原理 (4) 2.4.1 物理部分设计 (4) 2.4.2 电路部分设计 (7) 第三章硬件设计 (8) 3.1 单片机设计 (8) 3.2 传感器设计 (11) 3.3 单片机与传感器连接 (12) 第四章软件设计 (13) 4.1 总体设计思路 (13) 4.2 软件程序 (13) 第五章测试结果与分析 (21) 第六章结论 (22) 参考文献 (24)

第一章超声波传感器的设计 1.1超声波传感器是什么 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 1.2超声波传感器应用前景 随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。在人类文明的历次产业革命中，传感技术一直扮演着先行官的重要角色，它是贯穿各个技术和应用领域的关键技术，在人们可以想象的所有领域中，它几乎无所不在。传感器是世界各国发展最快的产业之一，在各国有关研究、生产、应用部门的共同努力下，传感器技术得到了飞速的发展和进步。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有 限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波传感器作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以

超声波模块参考

编号：_________________ 版本：_________________ 超声波测距、测温、测光模块 使用说明书 Sonar_V1.00 2007-08-08 开发者: 保密级别： 拟制者: 拟制日期： 审核者：审核日期： 批准者：批准日期： E-mail:xiaochekf@https://www.wendangku.net/doc/5f16760075.html, https://www.wendangku.net/doc/5f16760075.html, 07-8-17

测距、测温、测光模块说明书版权声明 朝阳科技公司保留对此文件修改之权利且不另行通知。朝阳科技公司所提供之信息相信为正确且可靠之信息，但并不保证本文件中绝无错误。请于向朝阳科技公司提出订单前，自行确定所使用之相关技术文件及规格为最新之版本。若因贵公司使用本公司之文件或产品，而涉及第三人之专利或著作权等智能财产权之应用及配合时，则应由贵公司负责取得同意及授权，本公司仅单纯贩售产品，上述关于同意及授权, 非属本公司应为保证之责任。又未经朝阳科技公司之正式书面许可，本公司之所有产品不得使用于医疗器材，维持生命系统及飞航等相关设备。 修订记录 日期版本编写及修订者编写及修订说明2007/08/08 V1.00

测距、测温、测光模块说明书 目录 修订记录 (2) 1规格参数 (4) 1.1 主要功能 (4) 1.2 基本参数 (4) 1.3 使用限制 (4) 2使用说明 (5) 2.1 电源输入 (5) 2.2 通讯方式 (5) 3原理介绍 (7) 3.1 超声波测距原理及系统组成 (7) 3.2 超声波发射电路 (8) 3.3 温度补偿 (8) 3.4 光照度测量 (9) 4测量偏差的产生 (10) 5模块功能测试 (11) 6实物照片 (13)

邦纳超声波传感器使用说明

超声波传感器 使用说明书 浙江亚龙教育装备股份有限公司

一、超声波传感器介绍： （一）、超声波传感器参数表 （二）、外观介绍 图1-1 如1-1图所示：左边绿色指示灯为电源和信号强度指示灯，右边黄色指示灯为信号输出指示灯，TEACH为调节按钮

（三）、工作原理 图1-2 工作原理图 如图1-2所示：可分为四个区域，最小和最大工作范围，近限和远限设定点。（1）检测物体在最小和最大工作范围内，电源指示灯变为绿色，代表物体在 可工作区域内； （2）检测物体在近限和远限设定点内，信号指示灯变为黄色，代表物体在 设定点范围内，有信号输出； （3）检测物体在最小和最大工作范围外，电源指示灯变为红色，信号指示灯变为白色，代表物体在工作范围外，无信号输出。 （四）、参数设置 1、近限和远限手动设置 （1）进入编程模式：长按TEACH Push Button 直到OUT灯变红； （2）设置低限：短按TEACH Push Button，设置完成OUT灯闪烁； （3）设置高限：短按TEACH Push Button，设置完成退出编程模式，进入RUN 模式OUT灯变回初始状态； （4）低限或高限没有设置完成前，长按TEACH Push Button，退出编程模式； （5）在编程模式下，低限设置前，如果时间超过120秒，退出编程模式

（五）、超声波传感器接线说明 图1-3 棕色（bn）：+24v 蓝色(bu)：0V（模拟量输出公共端） 白色(wh):模拟量输出端 黑色(bk)：开关量信号端 灰色(gy):远程终端 屏蔽线(shiled)：接地端

mm 数字 量68mm 28mm 6000 320000 二、西门子S7-224XP 与超声波传感器使用说明 （一）接线原理图 图1-4 （二）编程思路 S18UIA 传感器输出为4~20ma 的电流，西门子224XP 系列PLC 模拟量输入为0~10v 满量程为0~32000；所以在模拟量输出端外加500欧姆的电阻转化为2~10v 的电压。 此处实例： 下限高度为28mm 上限高度为68mm 由公式y=kx+b 可以计算出 K=650；b=-12200 图1-5

超声波传感器原理及应用

[日期：2007-06-05] 来源：作者：[字体：大中小] 超声波发射原理是把铁磁材料置于交变磁场中，产生机械振动，发射出超声波。 接收原理是当超声波作用在磁致材料上时，使磁滞材料磁场变化，使线圈产生感应电势输出。 超声波传感器原理与应用 2008-04-18 02:40 超声波传感器原理及应用 信息来源：转载https://www.wendangku.net/doc/5f16760075.html,发布时间：2008-01-02字号：小中大 关键字：超声波传感器 1、遥控开关超声波遥控开关可控制家用电器及照明灯。采用 2、液位指示及控制器由于超声波在空气中有一定的衰减，则发送到液面及从液面反射回来的信号大小与液位有关，液面位置越高，信号越大；液面越低则信号就小。接收到的信号经BG1、BG2放大，经D1、D2整流成直流电压。当4.7KΩ上的电压超过BG3的导通电压时，有电流流过BG3，电流表有指示，电流大小与液面有关。A点与上图A点相连接。当液位低于设置值时，比较器输出为低电平。BG 不导通，若液位升到规定位置，比较器翻转，输出高电平。BG导通，J吸合，可通过电磁阀将输液开关关闭，以达到控制的目的（高位控制）。 超声波传感器 信息来源：https://www.wendangku.net/doc/5f16760075.html,/ca.htm发布时间：2007-11-27字号：小中大 关键字：超声波传感器传感器压电陶瓷超声传感器超声波距离传感器 超声波传感器的测距系统设计图

信息来源：中国超声波发布时间：2008-03-17字号：小中大 关键字：超声波传感器 安全避障是移动机器人研究的一个基本问题。障碍物与机器人之间距离的获得是研究安全避障的前提，超声波传感器以其信息处理简单、价格低廉、硬件容易实现等优点，被广泛用作测距传感器。本超声波测距系统选用了senscomp公司生产的polaroid6500系列超声波距离模块和600系列传感器，微处理器采用了atmel公司的at89c51。本文对此超声波测距系统进行了详细的分析与介绍。 1、超声波传感器及其测距原理 超声波是指频率高于20khz的机械波[1]。为了以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应[1]的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。 超声波测距的原理一般采用渡越时间法tof（timeofflight）[2]。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离，即 1、硬件电路设计 我们设计的超声波测距系统由polaroid600系列传感器、polaroid6500系列超声波距离模块和at89c51单片机构成。

超声波传感器简介

超声波传感器 基本介绍 人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ-20KHZ范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置是声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。 组成部分 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 ①

超声波传感器选型时需要考虑哪些环境因素

超声波传感器选型时需要考虑哪些环境因素 关键因素：如何区分受保护和不受保护的环境？ 在选择超声波传感器时了解周围环境是非常重要的。这是选择传感器时的首要考虑因素。这需要环顾你使用传感器时所处的环境，这可能与室外元素一样简单，也可能与传感器环境中的人或动物类型一样复杂。接下来工采网小编来说说在不同环境中超声波传感器的使用情况。 保护环境/室内传感器 考虑在天气条件下是否使用传感器会损坏传感器内部的电气元件。工采网提供了许多能够承受户外恶劣条件的传感器。这些传感器也可以在需要更窄的光束时使用，即使在用户自己舒适的家中也是如此。首先，找到传感器的放置位置，并确定可能与传感器接触的位置。 接下来需要考虑的是水分; 关于这个问题有用户曾经询问过工采网技术人员：传感器会以任何形式暴露在潮湿环境中吗？如图1所示，与传感器正面接触的湿气可能渗入我们所有EZ / AE传感器的开口中，这会对传感器造成无法修复的损坏。其中传感器的灰尘和苛刻的处理也有可能影响测距并可能造成损坏。“受保护环境”传感器的另一个考虑因素是，谁将接触传感器或与传感器交互。对传感器正面的敲击（与幼儿相同）可能会造成损坏。EZ / AE传感器和所有开放式传感器都是“受保护环境”传感器的示例。如果用户在选择将传感器用于受保护的环境，请确保您的应用程序适用。了解传感器周围环境可确保传感器满足这些传感器已知的200,000+ MTBF小时数。 非保护环境/室外传感器 对WR（耐候）传感器的考虑要宽松得多。如图2所示，闭合换能器只有传感器铝的部分暴露，允许IP67的耐候性，室外元素可能需要。

如果用户只打算在天气晴朗的条件下使用传感器，则可能不需要IP67等级，但用户可能希望WR传感器可以提供更窄的波束宽度。当传感器的灰尘，湿气或苛刻的处理不可避免时，工采网提供的的WR传感器的NE是用户应用的理想选择。此外IP67级传感器还可以处理刺激性化学品，或者可以与耐化学品密封配对，例如F-Option，适用于存在柴油或腐蚀性气体的环境。 如图3所示，工采网提供各种外壳类型的WR传感器，包括用于具有特定安装要求的应用的管螺纹。如果用户在“非保护”环境中工作，则可以选择最适合您需求的传感器外壳。 一旦知道环境，选择完美的MaxBotix传感器既简单又容易。然后，用户可以将其归类为“受保护”或“不受保护”，并从“传感器选择指南”中选择相应的选项，以找到适合您应用需求的传感器。ISweek工釆网作为国内领先的传感器及仪器仪表的工业品采购交易服务平台，为顺应市场发展需求，汇集了来自全球的高品质工业科技传感器产品，致力于为全球工业科技产品的采购商，供应商，贸易商，生产制造商提供全产业链的一站式产品销售和采购服务。如果您仍然不确定哪种传感器适合您，请联系我们，我们将很乐意为您提供帮助。

超声波传感器URM37 V4.0使用说明

一、简介 URM37 V3.2上已经很好的实现了超声波开关量、串口（TTL和RS232电平可选）、脉冲输出功能、模块还可以控制一个舵机的旋转组成一个空间超声波扫描仪。为了方便客户使用模块,在出厂时可以根据客户需要配置其相应的参数,也可以根据客户具体需求定制软件，使他成为一个专用的模块。 当前版本URM37 V4.0在V3.2基础上对功能进行了升级使其具有更好的智能功能，机械尺寸与引脚接口以及通信命令兼容V3.2，在V3.2基础上做了如下更改： ●串口电平选择由原来的跳针方式改为通过按键设置，用户可以轻松的选择TTL电平输 出或是RS232电平输出（重启之后模式生效）。 ●修改了测距算法，使测量盲区减小，精度提高。 ●具有模拟电压输出功能，电压和测量距离正比。 ●宽电压支持+3.3V-5.0V。 ●具有电源接反保护功能。 ●自动测量时间间隔可修改。 ●修改舵机控制角度为0-180，兼容市面大部分舵机。 ●测量时长为100ms。 二、产品参数 1.产品规格 ●工作电源：+3.3V～+5.0V ●工作电流：<20mA ●工作温度范围：-10℃～＋70℃ ●超声波距离测量： ●最大测量距离―500cm ●最小测量距离―5cm ●分辨率－1cm ●精度－1% ●模块尺寸22mm ×51 mm ●模块重量：约25g ●超声波一次测量时间为100ms 2.技术说明 ●由于使用了更好的测距处理方法，使测量距离更远更稳定，在测量上完全兼容V3.2， 但是我们可以做到在0.3-3M的距离上稳定2mm的精度，如果有需要可以和公司联系定制。 ●模块使用RS232串口通讯可靠性更高，同时可以通过电脑串口采集数据，编写通讯程 序非常的便捷。 ●串口电平工作方式是TTL还是RS232选择方式为按键设置或者软件设置（重启之后模 式生效）。 ●模块可以通过脉宽输出的方式将测量数据输出，这样使模块使用更简单。 ●模块可以预先设定一个比较值，在自动测量模式下，测量距离小于这个值后管脚 COMP/Trig输出一个低电平，这样模块能够方便的作为一个超声波接近开关使用。 ●模块提供一个舵机控制功能，在非自动测量模式下，可以和一个舵机组组成一个180 度测量组件用于机器人扫描0～180度范围障碍物。 ●模块内带温度补偿电路提高测量的精度。 ●模块内带123字节内部EEPROM，可以用于系统记录一些调电不丢失的系统参数。

超声波传感器原理

超声波传感器原理 [日期：2007-06-05]来源：作者：[字体：大中小]超声波发射原理是把铁磁材料置于交变磁场中，产生机械振动，发射出超声波。 接收原理是当超声波作用在磁致材料上时，使磁滞材料磁场变化，使线圈产生感应电势输出。 超声波传感器原理与应用 2008-04-1802:40

polaroid6500系列超声波距离模块的硬件电路如图2所示： tl851是一个经济的数字12步测距控制集成电路。内部有一个420khz的陶瓷晶振，6500系列超声波距离模块开始工作时，在发送的前16个周期，陶瓷晶振被8.5分频，形成49.4khz的超声波信号，然后通过三极管q1和变压器t1输送至超声波传感器。发送之后陶瓷晶振被4.5分频，以供单片机定时用。tl852是专门为接收超声波而设计的芯片。因为返回的超声波信号比较微弱，需要进行放大才能被单片机接收，tl852主要提供了放大电路，当tl852接收到4个脉冲信号时，就通过rec 给tl851发送高电平表明超声波已经接收。 2.3at89c51单片机 本系统采用at89c51来实现对polaroid600系列传感器和polaroid6500系列超声波距离模块的控制。单片机通过p1.0引脚经反相器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测int0引脚，当int0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。超声波测距的硬件示意图如图3所示：

3、系统软件设计 系统程序流程图如图4所示： 工作时，微处理器at89c51先把p1.0置0，启动超声波传感器发射超声波，同时启动内部定时器t0开始计时。由于我们采用的超声波传感器是收发一体的，所以在发送完16个脉冲后超声波传感器还有余震，为了从返回信号识别消除超声波传感器的发送信号，要检测返回信号必须在启动发射信号后2.38ms才可以检测，这样就可以抑制输出得干扰。当超声波信号碰到障碍物时信号立刻返回，微处理器不停的扫描int0引脚，如果int0接收的信号由高电平变为低电平，此时表明信号已经返回，微处理器进入中断关闭定时器。再把定时器中的数据经过换算就可以得出超声

超声波换能器使用说明书

超声波换能器使用说明书 一、概述 超声波筛分系统是一种简单实用、可靠的筛分系统，是当前网孔堵塞的最有效的解决方法。可广泛应用于制药、冶金、化工、选矿、食品等要求精细筛分过滤的行业，筛分过滤精度高，有效解决因团聚、静电、强吸附性卡堵网孔等筛分难题，是国内筛分行业的一项重大突破。 二、结构 超声波震动筛电源：38KHz高频大功率超声波电源。内置微电脑芯片，可根据物料的不同状态进行全程数字频率自动跟踪，无需人工调整，操作简单方便。长时间工作振荡器发热量低，工作状态稳定。 ●HF链接电缆线：超声波换能与超声波振动筛电源之间采用电缆链接。 ●连接器：航空链接插件。 ●换能器：高性能超声波转换器件。 ●超声波网架：由外网架于共振器组成。 ●筛网：适用于10目~635目。 三、工作原理 超声波筛分系统由超声波振动筛电源、HF链接电缆、换能器、共振器组成。超声波振动筛电源产生的高频电通过换能器转换成高频正弦形式的纵向振荡波，这些震荡波传到共振器上使共振器产生共振，然后由共振器将振动均匀传输至筛面。筛网上的物料在做低频三次元振动的同时，叠加上超声波振动，即可防止网孔堵塞，又可提高筛分产量和精度。 四、技术参数 超声波振动筛电源： 电源输入整机电流高频电流工作频率工作模式环境温度 AC220V±10% ≤0.6A ≤0.4A 38KHz 连续、脉冲-10~35℃50~60Hz 五、使用说明 1、首先将换能器锁定在贴好网的网架上（锁定力度为40~50kg）,然后将超声波网架装入振动筛。 2、超声波振动筛电源与旋振筛分别供电，旋振筛为三相供电，超声波振动筛电源为单相供电，两者均需可靠接地。 3、超声波振动筛电源后面板OUT为超声波输出，请把超声波HF连接线插入锁紧，并检查链接可靠。HF链接电缆的航空插头另一端与换能器链接，并保证密封固定牢固。 4、接好超声波振动筛电源的电源及超声波HF链接电缆，检查无误后打开超声波电源开关。随着“滴”的声响，超声波振动筛电源启动，显示窗口显示“振动幅度XXXμm”，并进入自检状态。通过调整振幅旋钮，即可调整振动幅度（建议振动幅度100~150μm，有利于筛网的寿命）。 5、超声波谐振动电源有2种工作状态：连续“—”工作状态和脉冲“”工作状态，正常为连续“—”工作状态下，按摩式建，进入脉冲“”工作状态。在脉冲“”状态下按连续建，返回连续工作状态。 六、其他注意事项 在使用超声波振动系统前，请仔细阅读本注意项，按说明操作，以免造成设备不必要的损坏。 1、超声波振动筛电源工作输入电压为交流220V。 2、在能够满足生产要求的情况下，振动幅度最大不要超过200μm. 3、网架没有负载即网架没有绷网的时候，请勿打开超声波振动筛电源。否则，容易造成电源过流和网架及换能器的损坏。 4、筛网一定要绷紧，否则影响超声波输入及振动效果。

超声波换能器选用说明及其原理介绍

超声波换能器选用说明及其原理介绍 超声波换能器是一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗掉很少的一部分功率（小于10%）。所以，使用超声波换能器最应考虑的问题就是与输入输出端的匹配，其次是机械安装和配合尺寸。市面上超声波机械种类繁多，客户必须提供准确可靠的指标，才能保证公司提供的换能器产品能与贵公司的机器良好匹配，发挥最佳性能。 因换能器品种繁多，本文只提供了部分换能器参数。 ①谐振频率： f, 单位： KHz 该频率是指用频率发生器，毫伏表等通过传输线路法测得的频率，或用阻抗特性分析仪等类似仪器测得的频率。一般通称小信号频率。与它相对的是上机频率，即客户将换能器通过电缆连到驱动电源上，通电后空载或有载时测得的实际工作频率。因客户的匹配电路各不相同，同样的换能器配不同的驱动电源表现出来的频率是不同的，这样的频率不能作为订货依据。 ②换能器电容量： CT ，单位：PF 即换能器自由电容，一般可用电容电桥在400Hz-1000Hz的频率下测得，也可用阻抗特性分析仪类似仪器。再简单点，用一般的便携式电容表测量也可满足要求。 ③换能器工作方式 因加工方式和要求不同，换能器的工作方式大致可分为连续工作（花边机，CD套机，拉链机，金属焊接等）和脉冲式工作（如塑焊机），

不同的工作方式对换能器的要求是不同的。一般而言，连续式工作几乎没有停顿时间，但工作电流不是很大，脉冲工作是间歇式的，有停顿，但瞬间电流很大。平均而言，两种状态的功率都很大的。 ④换能器型式和最大功率 整机厂家可能对于不同用途和目的的机器的标称功率有不同的规定，换句话说，同样的换能器用在不同的机器上标称功率可能是不同的。为避免产生岐义，客户应详细说明换能器的结构型式，如柱型、倒喇叭型等，及压电陶瓷晶片的直径和片数。 ⑤安装和配合尺寸 主要有变幅杆材质，表面处理方式，形状。换能器与变幅杆连接螺纹，变幅杆与模具连接螺纹，变幅杆法兰盘处直径、厚度、缺口或螺孔数量和位置。

基于超声波传感器的障碍物检测课程设计报告

基于超声波传感器的障碍物检测课程设计报告

《智能仪器仪表设计基础》 课程设计报告 单位： 学生姓名： 专业： 班级： 学号：

指导老师： 成绩： 设计时间：2013 年5月 指导老师提供的设计题目和要求 1、设计题目：基于超声波传感器的障碍物检测电路仿真设计 2、指导老师： 3、设计条件： [1]仿真软件可用Multisim10软件或者saber软件。 [2]超声波传感器详细参数： 工作频率：40KHz±1.0KHz 声压值：≥94dB(30cm/10Vrms sine wave) 灵敏度：≥-82dB/v/u bar(0dB=v/pa)； 余振：：≤1.2ms； -6dB方向性(度)：60°±10° 电容：2000pf±10%； 最大输入电压(Vp-p)：150(40KHz) 使用温度范围：-35℃—+80℃ 储藏温度范围：-40℃—+85℃ 4、设计要求： [1]设计电路包括超声波发射电路、超声波回波接收电路两部分。超声波发 射电路包括升压激励模块。超声波回波接收电路包括一级带通滤波电路、二级带通电路、回波二值化电路组成。 [2]当在超声波发射电路输入端输入VPP=5V，Vmin=0V的方波信号时， 超声波发射电路输出端能输出VPP=100V~150V，f=40KHZ的一个激

励信号。 [3]当在超声波回波接收电路输入端输出VPP=60mV~2V，f=40KHZ的正 弦波信号时，超声波回波接收电路输出端能输出电平信号。当在超声波回波接收电路输入端输入低电平信号时，超声波回波接收电路输出端能输出高电平信号。 [4]附加要求：请用虚拟仪器显示各个电路模块输入端信号及输出端信号 5、参考书目 [1]胡向东，刘京诚，余成波等编著，传感器与检测技术机械工业出版社，2009 [2] 张国雄主编测控电路机械工业出版社，第4版 一、摘要 本次仿真实验设计电路包括超声波发射电路、超声波回波接收电路两部分。超声波发射电路包括升压激励模块。超声波回波接收电路包括一阶低通滤波电路、二级低通电路、回波二值化电路组成。在本次应用Multisim10软件仿真实验过程中我们用555定时器产生了0~5V的方波激励信号，并通过升压激励电路最终能输出VPP=100V~150V，f=40KHZ的一个激励信号。 而当在超声波回波接收电路输入端输出VPP=60mV~2V，f=40KHZ的正弦波信号时，超声波回波接收电路输出端能输出电平信号。当在超声波回波接收电路输入端输入低电平信号时，超声波回波接收电路输出端能输出高电平信号。 二、相关电路概述及原理简介 1、超声波传感器 超声波发射与回波接收电路的主要作用是提高驱动超声波传感器的脉冲电压幅值，有效地进行电／声转换，增大超声波的发射距离，并通过收发一体的超声波传感器将返回的超声波转变成微弱的电信号。超声波发射与回波接收电路如图3所示(画出一路，其他三路与该路一样)。

LU20超声波体积传感器操作手册

LU20 超声波体积传感器标定操作步骤 调试按输出信号随高度上升而增大称正程标定[即4-20mA]，反之按输出信号随高度上升而减少程逆程标定[即20-4mA] (1) 同时按住超声波传感器（SET）和（▲）键，开启主机电源开关，将传感器测量单位设为cm；另外同时按住超声波传感器（SET）和（▼）键，开启主机电源开关，将传感器测量单位设为inch； (2) EC4值是仪表LU20的4mA输出的设定值，其设定是：按住（MENU）键，直至EC4出现;松开（MENU）键，少待一会会出现一个数值，按（▲）键或按（▼）键，调整至20.3cm为止（逆程设为548.6cm）;按（SET）键存储设定值; (3) EC20值是仪表LU20的20mA输出的设定值，其设定是：a、按住（MENU）键，直至EC20出现;b、松开（EENU）键，少待一会会出现一个数值，按（▲）键或按（▼）键，调整至为止548.6cm（逆程设为20.3cm）;c、按（SET）键存储设定值. (4) MAXR值是显示最大距离（理论值是548.6cm），其设定是：a、按住（MENU）键，直至MAXR出现;b、继续按住（MENU）键，直至出现一个数值为止，如果数值合适（既548.6cm），按（SET）键存储;c、若数据不合适，按（▲）键或按（▼）键修改，直至548.6cm为止，然后按（SET）键存储设定值。 (5) MINR值是显示最大距离（理论值是15.5cm），其设定是：a、按住（MENU）键，直至MINR出现;b、继需按住（MENU）键，直至出现一个数值为止，如果数值合适（既20.3cm），按（SET）键存储;c、若数据不合适，按（▲）键或按（▼）键修改，直至20.3cm为止，然后按（SET）键存储设定值。 (6) FAST/FLOW光声波速度设定，其设定是a、按住（MENU）键，直至FAST/FLOW 出现;b、松开（MENU）键，然后按(SET)键，直至需要的选项为止，产品出厂前已设定为(FAST)。 (7) ALIN设定（OFF为测量，ON为调试）a、按住（MENU）键，直至FAST/FLOW 出现;b、松开（MENU）键，然后按(SET)键，直至需要的选项为止，产品出厂前已设定为OFF。 (8) SAF1/SAF2SAF3是LU20的错误安全输出设定，其设定是a、按住（MENU）键，直至SAF1/SAF2SAF3出现。b、松开（MENU）键，然后按住（SET）键不放，直至需要的选项为止，存储器会存储该设定，如果要更改，则需从第一项开始。 其中：SAF1：22mA; SAF2：4mA; SAF3：保持发生错误的输出值。