意大利Balance Systems 9MISTG20TLN030聲波傳感器

超聲波是振動(dòng)頻率高于20kHz的機(jī)械波。超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其他能量信號(hào)（通常是電信號(hào)）的傳感器。

特點(diǎn)

它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線(xiàn)而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。

工作原理

超聲波傳感器向目標(biāo)物體發(fā)射高頻聲波，隨后目標(biāo)物體會(huì)以回聲形式反射聲波。傳感器接收這些信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算回聲返回的時(shí)間間隔計(jì)算距離。使用這種測(cè)量原理可以計(jì)算距離，并判斷自身的位置。

使用電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換來(lái)測(cè)量傳感器到目標(biāo)物體距離的設(shè)備。超聲波是縱向機(jī)械波，它作為一系列壓縮和稀疏沿著波在介質(zhì)中傳播的方向傳播。除了測(cè)距外，它們還用于超聲波材料檢測(cè)、物體檢測(cè)、位置檢測(cè)、超聲波鼠標(biāo)等。

這些傳感器根據(jù)其工作現(xiàn)象分為兩類(lèi)——壓電傳感器和靜電傳感器。

應(yīng)用

海豚和領(lǐng)航鯨能夠在黑暗渾濁的水中找到前行之路，這是因?yàn)樗鼈冇刑烊坏幕芈曁綔y(cè)器。潛水艇同樣利用超聲波技術(shù)進(jìn)行定位。超聲波傳感器可計(jì)算距離，甚至是到透明材料和水下的距離。

德國(guó)FESTO 公司研發(fā)的BionicFinWave 集所有這些特性于一身。由于安裝有超聲波傳感器，這款仿生水下機(jī)器人可順利穿過(guò)由丙烯酸玻璃制成的管道系統(tǒng)，而不會(huì)發(fā)生任何碰撞。

通過(guò)鰭片起伏運(yùn)動(dòng)，水下機(jī)器人 BionicFinWave 可以利用這種技術(shù)穿過(guò)透明管道系統(tǒng)，而不會(huì)發(fā)生任何碰撞。其頭部的五個(gè)超聲波傳感器和慣性傳感器技術(shù)可持續(xù)測(cè)量與墻壁的距離和其在水中的實(shí)際方向。處理器分析這些數(shù)據(jù)，并用它們判斷管道系統(tǒng)的轉(zhuǎn)彎位置。它控制鰭片，使 BionicFinWave 盡可能在中心游動(dòng)，而不會(huì)撞到管壁。

今年來(lái)，隨著電子信息技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化水平在飛速提升。當(dāng)機(jī)械設(shè)備由人工手動(dòng)控制變?yōu)樽詣?dòng)控制時(shí)，各部分之間的干涉與碰撞是影響設(shè)備能否安全運(yùn)行不可忽視的問(wèn)題，利用超聲波傳感器可以很好的解決這一問(wèn)題。

隨著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，超聲波傳感器與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，可研發(fā)出適用于狹小空間的戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器人。在不久的將來(lái)將被應(yīng)用于未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)尤其是短兵相接的巷戰(zhàn)。

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