距離傳感器的原理是什么
2021-01-29來源:網(wǎng)絡(luò)作者:網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽:距離傳感器
通過超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波,同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,當(dāng)遇到障礙物時被反射回來;超聲波接收器在收到反射波的時候,停止計時。如發(fā)射器和接收器間夾角不大,并且精度要求不高時,可近似認(rèn)為被測物的距離就是:超聲波速度與測量時間乘積的一半。如精度要求高,已知發(fā)射器和接收器夾角的情況下,可利用三角函數(shù)計算被測物的距離。超聲波測距有很多方法,原則都是檢測超聲波往返的時間。由于超聲波在空氣中的傳播速度受溫度影響,因此要根據(jù)不同的溫度對超聲波的傳播速度進行修正。測距方法有很多種,我們只說三種。聲波,紅外感應(yīng),多頻連續(xù)波。聲波常見于近距離測距,例如倒車?yán)走_。紅外感應(yīng)常見于觸屏、手機距離傳感器。連續(xù)波常見于雷達測距。先說簡單的那種靠速度測量的吧。比如我們對面有一幢大高樓,大概幾百米的樣子吧,自己掐個手機上的秒表,大喊“啊”,在喊結(jié)束的時候開始計時。聽到對面建筑反射回來的聲音,同樣在聽到“啊”結(jié)束的時候停止計時。如果秒表顯示經(jīng)過的時間是2秒,加上我們已知聲音在空氣中傳播速度為340米每秒,就可以計算得,聲音在2秒內(nèi)走過了680米。這是來回的距離,那么這幢建筑距離你就是340米。同樣,用光也是這樣測量,只不過你掐表肯定不行了,需要通過更精密的儀器來幫助你測量?,F(xiàn)在用的測距儀大部分都是利用激光來測距的,而光又很快,直接測速不好使,所以這種方式測不了太近的距離。所以倒車?yán)走_大部分都采用聲波測距。手機上的距離感應(yīng)器一般是紅外的。就是你接電話的時候,手機距離臉近了就會關(guān)閉屏幕,以防你的臉蛋兒幫你掛機。手機上的距離感應(yīng)器也有很多種,我們這里只說一種,紅外感應(yīng)。當(dāng)你的臉貼過來了,然后就關(guān)閉屏幕。我不太清楚這種傳感器是測量延遲的還是測量強度的?,F(xiàn)在這種傳感器一個漏在外面,一個隱藏在殼子里“暗中觀察”。注意不要和攝像頭那個孔搞混了。多頻連續(xù)波測距原理。發(fā)射源波長頻率變化已知,那么通過對比發(fā)出的信號和接收到的信號的差異就可以計算出來距離。不好意思,這個原理有點不好通俗的解釋,大家看看上圖看能理解不。距離R=c0*|Δt|/2=c0*|Δf|/2*(df/dt)。其中R =天線與反射物體之間的距離(地面)[m]。c0 =光速= 3*10^8米/秒,Δt=延遲時間[s],Δf=測量的頻率差[Hz],df/dt =每單位時間的頻移。這種測距原理基本上用在雷達測距上,而且必須是變頻連續(xù)波,單頻連續(xù)波只能測速。除此之外還有很多種距離傳感器的原理,這里就不一一列舉了。
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