傳感器原理及應(yīng)用(2)-wenkub
2023-03-08 15:18:51 本頁(yè)面
【正文】 效應(yīng)可產(chǎn)生一個(gè)可調(diào)制信號(hào)，這通常應(yīng)用于防盜報(bào)警系統(tǒng)。 。 ? 5個(gè)冪的差異會(huì)導(dǎo)致在壓電陶瓷振動(dòng)輻射表面上的大量損失。利用常規(guī)雙壓電晶片元件振動(dòng)器的彎曲振動(dòng)，在頻率高于 70kHz的情況下，是不可能達(dá)到此目的的。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 圖 3 密封型超聲波傳感器的構(gòu)造 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ? 室外用途的超聲波傳感器必須具有良好的密封性，以便防止露水、雨水和灰塵的侵入。相反，當(dāng)向雙壓電晶片元件施加超聲振動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)。 ? 如圖 1所示，超聲波的頻率越高，衰減率就越高，波的傳播距離也就越短。同時(shí)，由于不規(guī)則反射，通?？赡芎茈y探測(cè)到表面振動(dòng)幅度很大的物體。超聲波設(shè)備的外表面尺寸易于獲得精確的輻射。幾種聲波的頻率范圍： 次聲波： f20Hz 聲波 可聞聲波： 20Hzf20KHz 超聲波： f20KHz 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ? 波的傳播速度是用頻率乘以波長(zhǎng)來(lái)表示。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 接線圖 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 注意事項(xiàng)： 霍爾電流傳感器本身已經(jīng)存在濾波電路，輸出無(wú)須再加裝濾波，可直接供單片機(jī)的 0~5V的 AD采集或比較器直接參與比較，信號(hào)非常穩(wěn)定，而且抗干擾能力也很強(qiáng)，直接判斷，編輯命令即可 . 霍爾電流傳感器反應(yīng)速度一般在 7微妙，根本不用考慮單片機(jī)循環(huán)判斷的時(shí)間 . 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 二、超聲波傳感器原理及其應(yīng)用 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ? 超聲波傳感器向空氣中發(fā)射 超聲波 ，探測(cè)來(lái)自某個(gè)物體的反射波。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 一、霍爾傳感器 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器，它具有靈敏度高，線性度好，穩(wěn)定性高、體積小和耐高溫等特點(diǎn)。對(duì)測(cè)速裝置的要求是分辨能力強(qiáng)、高精度和盡可能短的檢測(cè)時(shí)間。超聲波傳感器具有多種用途，例如防盜報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)自動(dòng)啟閉裝置、汽車倒車傳感器以及各種電子設(shè)備的遙控裝置。電磁波的傳播速度是 3 108m/s，而聲波在空氣中的傳播速度很慢，約為 344m/s (20℃ 時(shí) )。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ? 要探測(cè)某個(gè)物體是否存在，超聲波就能夠在該物體上得到反射。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ? 聲波傳播的速度“ c” 可以用下列公式表示c=+ (m/s) 式中， t是當(dāng)前環(huán)境溫度 (℃) ? 也就是說(shuō)，聲音傳播速度隨周圍溫度的變化而有所不同。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 圖 1 聲壓在不同距離上的衰減特性 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 ? 當(dāng)電壓作用于壓電陶瓷時(shí)，就會(huì)隨電壓和頻率的變化產(chǎn)生機(jī)械變形。基于以上作用，便可以將壓電陶瓷用作超聲波傳感器。壓電陶瓷被固定在金屬盒體的頂部?jī)?nèi)側(cè)。所以，在高頻率探測(cè)中，必須使用垂直厚度振動(dòng)模式的壓電陶瓷。一種特殊材料粘附在壓電陶瓷上，作為聲匹配層，可實(shí)現(xiàn)與空氣的聲阻抗相匹配。只有在檢測(cè)到一定數(shù)量反射脈沖的情況下，該裝置才會(huì)啟動(dòng)。 。本方法用于測(cè)量超聲波發(fā)送脈沖和物體之間、接收脈沖和物體之間的反射時(shí)間。 ? 1ms才開(kāi)始接收。 3．接收系統(tǒng)能通過(guò)遙控的方式對(duì)步進(jìn)電機(jī)、指示燈、接口電路等進(jìn)行操作。發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調(diào)制、 LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。 單片機(jī) 38KHz載波信號(hào) 信號(hào)放大 紅外線發(fā)射LED 圖 2 紅外線發(fā)射器的工作方塊圖 與門(mén) 單片機(jī)編程產(chǎn)生 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 接收部分的主要組件為紅外線接收模塊，其內(nèi)部含有高頻的濾波電路，專門(mén)用來(lái)過(guò)濾紅外線合成信號(hào)中的載波信號(hào)（即 38KHz）而解調(diào)出發(fā)射器的控制信號(hào)。這種遙控碼具有以下特征： （ 1）基于專用芯片的遙控器 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔、周期為 “ 0”；以脈寬為 、間隔 、周期為 組合表示二進(jìn)制的“ 1” 。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 當(dāng)遙控器上任意一個(gè)按鍵按下超過(guò) 36ms時(shí)，LC7461芯片的振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一個(gè)特定的同步碼頭，對(duì)于接收端而言就是一個(gè) 9ms的低電平 ,和一個(gè) ，這個(gè)同步碼頭可以使程序知道從這個(gè)同步碼頭以后可以開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月 培訓(xùn)人：李顯圣 （ 2）基于單片機(jī)的遙控器 基于專用芯片的遙控器只適用于某一專用電器產(chǎn)品，應(yīng)用范圍受到限制。該單片機(jī)具有寬工作電壓范圍： ～ 6V?？梢杂脙晒?jié) 。因此，可以結(jié)合鍵盤(pán)設(shè)置單片機(jī)為低功耗工作方式。為使操作比較直觀，加入操作指示燈，指示按鍵的操作情況。 第二屆廣西大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)材料 2022年 7月
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