兆洲科技帶大家了解超聲波傳感器
超聲波傳感器的廣泛應用，特別對車輛的行駛時路面信息進行探測，確定路面高低不平路段的距離、方位和高度等信息。并對超聲波傳感器的原理、系統硬件實現和超聲波在各個領域的實際應用進行了討；最后就精確感知路面信息提出了進一步的改進方案。 地面不平整而造成的交通事故很多，凹凸的路給車輛帶來了行駛麻煩，也帶來了安全隱患。因此，技術人員在著方面研究了不少，為了有效的減少行駛中的振動，當前普遍采用的被動式懸掛系統不失為一種有效的方法。為了進一步提高減振效果，一種新的懸掛系統：主動懸掛系統應運而生，它能根據路面的情況實時調整減振彈簧與阻尼之間的優化比，從而達到減振緩沖的目的。該系統主要有傳感器件、控制器件和執行器件三部分組成。傳感器件將實時探測到的車輛前方路面的信息傳輸給控制器件的核心部件單片機,由單片機對信息進行分析處理，然后對執行器件發出指令，由執行器件對懸掛系統進行控制，調整系統參數并產生主動控制力，從而達到減振目的。主動式懸掛系統是一個復雜的系統，其中傳感器在整個系統中起著至關重要的作用。 人們能聽到聲音是由于物體振動產生的，它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內，超過20KHZ稱為超聲波，低于20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。 超聲波是一種在彈性介質中的機械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩(橫波)及縱和振蕩(縱波)。在工業中應用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。另外，它也有折射和反射現象，并且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波，其頻率較低，一般為幾十KHZ，而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快，而在液體及固體中傳播，衰減較小，傳播較遠。利用超聲波的特性，可做成各種超聲傳感器，配上不同的電路，制成各種超聲測量儀器及裝置，并在通迅，醫療家電等各方面得到廣泛應用。 超聲波傳感器主要材料有壓電晶體（電致伸縮）及鎳鐵鋁合金（磁致伸縮）兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛（PZT）等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆傳感器，它可以將電能轉變成機械振蕩而產生超聲波，同時它接收到超聲波時，也能轉變成電能，所以它可以分成發送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發送，也能作接收。這里僅介紹小型超聲波傳感器，其結構如圖1所示，發送與接收略有差別，它適用于在空氣中傳播，工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類傳感器適用于測距、遙控、防盜等用途。該種有T/R-40-60,T/R-40-12等（其中T表示發送，R表示接收，40 表示頻率為40KHZ，16及12表示其外徑尺寸，以毫米計）。 超聲波在空氣中傳播時，如果遇到其它媒介，則因兩種媒介的聲阻抗不同而產生反射。因此，向前方路面障礙物發射超聲波，檢測反射波并進行分析，便可判斷并獲知前方路面的狀況。另外,超聲波傳感器信息處理簡單快速，環境適應性強，價格便宜，因此適于在履帶車輛主動懸掛系統中應用。
