超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振 动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的, 它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而 定向传播等特点。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。那么超声波人体距离检测传感器其工作原理和应用领域又有哪些呢?下面我们通过MaxBotix USB超声波传感器MB1210 超声波人体距离检测传感器一起来了解一下吧!
MaxBotix USB超声波传感器MB1210 超声波人体距离检测传感器概述
XL-MaxSonar-EZ 系列USB超声波传感器输出功率高,不仅针对变化的环境(温度、电压和声学及电气噪音) 具备实时自动标定功能,而且能确保用户每次采集的读数都是可靠(空气中)的数据。 同时XL-MaxSonar-EZ/AE超声波传感器的对于电压的要求也非常低仅在(3.3~5.5V)之间,由于其特性能在小而紧凑的外形结构中提供长短距离检测和测距。除此之外MB1200和 MB1300传感器能够检测相距0cm(1)至765cm(25.1英尺)或1608cm(35英尺)的物体(选择模块),并提供20cm(2)至765cm或1608cm(选择模块)分辨率为1cm的声呐测距信息。一般情况下认为相距0cm(1)至20cm(2)的物体的距离信息为 20cm。传感器的具备的接口输出形式包含脉宽输出(MB1200系列)、实时模拟输出包络(MB1300系列)、模拟电压输出 和串行数字输出。所以在使用USB超声波传感器MB1210检测物体距离时应大于0mm~1mm,对于MB1200/MB1300,MB1210/MB1310,MB1261/MB1361此距离为25cm。
USB超声波传感器MB1210 超声波人体距离检测传感器工作原理
发射的超声波遇到障碍物时就会发生反射,反射波可由接收器接收,这样只要测出超声波从发送点到反射回来的时间间隔Δt,然后根据公式(1)即可求出超生波从发射处到障碍物之间的距离。
S=CΔt/2 (1)
式中:S—超生波发射处与障碍物间的距离
C—超声波在介质中的传播速度
由于超声波是一种声波,其声速C受环境温度的影响,关系如式(2),因此使用超生波测量距离
时应该采用温度补偿的方法对式(1)中的声速值加以校正。
C=331.4+ 0.61×T (2)
式中:T—环境温度
通过工作原理我们可以了解到超声波人体检测传感器利用超声波振子发射高频的调制声波,经检测目标物体反射后,接收探头将接收到的声波所经达的距离除以所花的时间,计算出距离,超声波传感器采用小角度,小盲区,具有测量准确,耐声学和电气噪声干扰,距离读数可靠、稳定, 低成本等优点,可应于料仓料位检测,邻近区域检测,机械测距传感器,自主导航,带声学或电气噪声的环境,长距离对象检测更倾向于处理模拟电压包络的用户(MB1300系列),工作温度-40°C ~ +65°C (+85°C极限) (40°C ~ 0°C推荐在无霜、无冷凝的 室内环境下使用)等行业。下面介绍几种典型的应用场景,以便能为你在超声波人体距离检测传感器的应用设计中打开一些思路。
人体距离检测传感器在ATM取款机监控中的应用
人体距离检测传感器是一种用于检测人体距离目标物体的控制器件, 可准确探知附近人物的靠近,是目前作为报警和状态检测的佳选择。它的传感部分对附近人物移动有很高的检测灵敏度,且对周围环境的声音信号抑制,具有很强的抗干扰能力。内部采用微电路芯片作程控处理,具有较高探测灵敏度和触发可靠性,探测与控制两部分合二为一,守候功耗低,开关信号输出,直接触发报警录像。
由于对人体感应的灵敏度是连续可调的,这使得人体距离检测传感器可以适用于很多不同的场合。在安全防盗方面,如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种距离检测传感器组成的防盗装置。
人体距离检测传感器在汽车电子中的应用
汽车电子应用领域对距离检测传感器的需求一直在稳步攀升,距离检测在汽车电子行业的可能应用是无限的,例如:
汽车门禁控制:检测手靠近门把,进而启动开锁程序
当手掌靠近屏幕表面时,就能照亮和唤醒触摸屏
在手掌靠近传感器时,就能打开/关闭车内照明灯
通过检测手掌在空中的简单动作来打开/关闭设备
在停车过程中检测汽车周围的大障碍物
针对各种不同的汽车电子应用需求,有多种接近检测方法,如电容感测、红外、超声波、光学等。对从5mm到300mm范围的物体距离检测,超声波传感器 XL-MaxSonar-EZ 系列 MB1210/MB1310检测技术相对其它技术而言有许多优势:出色的可靠性、界面易于使用、低功耗和低成本。
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