能量消耗緩慢，由于超聲波指向性強。介質(zhì)中傳播的距離較遠，因而明和超聲波經(jīng)常用于距離的丈量，如測距儀和物位丈量?jì)x等都可以通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制并且在丈量精度方面能達到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機器人研制上也得到廣泛的應用。

 

1.超聲波發(fā)生器

人們已經(jīng)設計和制成了許多超聲波發(fā)生器?？傮w上講，為了研究和利用超聲波。超聲波發(fā)生器可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是用電氣方式發(fā)生超聲波，一類(lèi)是用機械方式發(fā)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等;機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的壓電式超聲波發(fā)生器。

 

2.壓電式超聲波發(fā)生器原理

有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當它兩極外加脈沖信號，壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作的超聲波發(fā)生器內部結構如圖1所示。其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì )發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便發(fā)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機械能轉換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。

 

3.超聲波測距原理

發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計時(shí)，超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波。超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時(shí)。超聲波在空氣中的傳達速度為340m/根據計時(shí)器記錄的時(shí)間t就可以計算動(dòng)身射點(diǎn)距障礙物的距離(s即：s=340t/2。

 

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