距離傳感器的原理是什么
2021-01-29來源:網絡作者:網絡標簽:距離傳感器
通過超聲波發射器發射超聲波,同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,當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。如發射器和接收器間夾角不大,并且精度要求不高時,可近似認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,已知發射器和接收器夾角的情況下,可利用三角函數計算被測物的距離。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,多頻連續波。聲波常見于近距離測距,例如倒車雷達。紅外感應常見于觸屏、手機距離傳感器。連續波常見于雷達測距。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”結束的時候停止計時。如果秒表顯示經過的時間是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。現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。所以倒車雷達大部分都采用聲波測距。手機上的距離感應器一般是紅外的。就是你接電話的時候,手機距離臉近了就會關閉屏幕,以防你的臉蛋兒幫你掛機。手機上的距離感應器也有很多種,我們這里只說一種,紅外感應。當你的臉貼過來了,然后就關閉屏幕。我不太清楚這種傳感器是測量延遲的還是測量強度的。現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。多頻連續波測距原理。發射源波長頻率變化已知,那么通過對比發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波,單頻連續波只能測速。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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