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超声波探头主要技术参数

发布时间:2012-07-06   点击次数:2438次

 

 

 

超声波探头主要技术参数

 

 

 

 

 

 

 

 

一、超声波探头

 

超声波探头又称超声波换能器,它是采用进口镀膜晶片,适用于空气介质中测距、物位检测的电声转换器件。由于换能器的聚焦件采用了多层阻抗匹配、背衬、压电元件频率误差小,具有良好的时间稳定性和温度稳定性、无退极化现象,通带特性好,芯片与声传输器件统一计算基波谐振频率。的背衬材料配方,具有良好的振动特性,使换能器有很大的频带宽度,发射和接收灵敏度高,以及较小的脉冲-回波持续时间,获得了zui大的等效机电耦合系数。

 

二、探头主要技术参数

 

◇ 中心谐振频率:40kHz±2kHz

◇ 静态电容量:3300P±300P

◇ 谐振阻抗:120Ω±20Ω

◇ 频带宽度(-3dB):Δf-3dB≥2kHz

◇ 工作电压:300~500VP-P

◇ 极限电压≤1000VP-P

◇ 发射波束角:6O度

◇ 工作温度:-40~+80℃

◇ 防护等级:IP65

 

三、模块性能

 

1:使用电压:DC5V;

2:静态电流:小于2mA;

3:输出信号:电平信号,高电平5V,低电平为0V;

5:感应角度:60度;

6:探测距离:0.01 – 5.00米;

   7:高精度:可达1mm

 

四、脚引接线说明

 

  (脚引定义的观察方向:探头向下,引脚向内,从左到右)

 

序号

定义

说明

1

保留

保留

2

电源地

GND

3

信号输出

OUT

4

信号输入

IN

5

电源VCC

+5V

1、 GND和VCC是电源供电引脚,模块正5V供电;

2、 IN脚是模块的信号输入脚,用户从此脚输入控制信号,驱动模块工作,控制信号可以从单片机的IO口输出方波信号;

3、 OUT脚是模块接收到超声波后的返回信号输出脚,此引脚步在模块上电后输出高电平,当用户从输入脚发出驱动信号后,如果模块接收到返回超声波,OUT引脚即被拉低,输出低电平;

4、 保留引脚用于功能扩展;

 

五、工作原理

 

   用户通过从IN脚输入40KH的方波信号,即用户从单片机的IO口连续发出高低电平,产生方波,方波的个数一般为10个左右,发出后用户启动定时器,开始计时,此时,超声波发射头开始发出超声波,当发出的超声波被前方的障碍物返射回来,返射回来的超声波被接收探头接收到,此时,模块的OUT引脚会产生一个从高电平到低电平的跳变,此时,用户要停止计时,用户通过计时的时间,根据以下公式计

 

算测量距离:

      

测量距离= (时间*声速( 340M/S ) ) / 2    

 

 

六、注意事项

 

     1、超声波发射头向外发射60度角的超声束,因此,在探头与被测物体之间不能有其他障碍物。

   2、超声波模块测得的是被测物体与探头之间的垂直距离,测量时要保持探头正对被测物体。

   3、超声波测量会受环境风速、温度等的影响。

 

七、可能出现的问题

 

      1、由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速温度以及多次反射的影响,可能会带来测量数据误差增大。

   2、由于超声波有测量盲区的固有特性,因此,如果近距离测量时,当测量位置发生变化而接收到的数据不变时,说明进入了测量盲区。

   3、模块在测量远处物体时,如果没有测量数据返回,可能是超出测量范围,或是测量角度不对。可以适当调整测量角度。

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