Mis on ultraheliandur HC-SR04: töö ja selle rakendused

Mis on ultraheliandur HC-SR04: töö ja selle rakendused

HC-SR04 ultraheliandur sisaldab saatjat ja vastuvõtjat. Seda andurit kasutatakse objektiivi kauguse väljaselgitamiseks. Siin määrab lainete edastamiseks ja vastuvõtmiseks kuluv aeg sensori ja objekti kauguse. See andur kasutab helilaineid, kasutades mittekontaktset tehnoloogiat. Selle anduri abil saab sihtmärgi jaoks vajalikku kaugust mõõta kahjustusteta ja see annab täpseid üksikasju. Selle anduri vahemik on vahemikus 2–400 cm.



Mis on ultraheliandur HC-SR04?

HC-SR04 on ultrahelianduri tüüp, mis kasutab sonarit objekti kauguse tuvastamiseks andurist. See pakub silmapaistvat mittekontaktset tuvastamise valikut suure täpsuse ja stabiilse näidu abil. See sisaldab kahte moodulit, nagu ultraheli saatja ja vastuvõtja. Seda andurit kasutatakse erinevates rakendustes, nagu suuna ja kiiruse mõõtmine, sissemurdmishäired, meditsiinilised, kajalood, õhuniisutajad, juhtmeta laadimine, mittepurustav testimine ja ultraheliuuring.


HCSR04-ultraheli-andur

HCSR04-ultraheli-andur



HC-SR04 ultrahelianduri tihvti konfiguratsioon

See andur sisaldab nelja tihvti ja selle anduri tihvtide konfiguratsiooni käsitletakse allpool.

  • Pin1 (Vcc): see tihvt annab andurile toite + 5 V.
  • Pin2 (päästik): see on sisendnõel, mida kasutatakse mõõtmise algatamiseks ultraheli laineid edastades, hoides seda tihvti kõrgel 10us.
  • Pin3 (kaja): see on väljundnõel, mis tõuseb kindla ajavahemiku jooksul kõrgeks ja see on võrdne ajaga, mil laine naaseb anduri juurde.
  • Pin4 (Ground): see on GND tihvt, mida kasutatakse ühenduse GND-ga ühenduse loomiseks.

Funktsioonid

The HC-SR04 anduri omadused sisaldama järgmist



  • The toiteallikas selle anduri jaoks on + 5V DC
  • Mõõtmed on 45mm x 20mm x 15mm
  • Selle anduri jaoks kasutatav vaikevool on<2mA
  • Päästiku sisendi impulsi laius on 10uS
  • Töövool on 15mA
  • Mõõtenurk on 30 kraadi
  • Vahemaa on 2–800 cm
  • Eraldusvõime on 0,3 cm
  • Efektiivne nurk on<15°
  • Töösagedusala on 40Hz
  • Täpsus on 3 mm

HC-SR04 ultraheliandur töötab

HC-SR04 ultrahelianduril on neli tihvti, nimelt Vcc pin, Trigger pin, Echo pin ja Ground pin. Seda andurit kasutatakse sihtmärgi ja anduri täpse kauguse mõõtmiseks. See andur töötab enamasti helilainetel.

Kui sellele moodulile antakse toiteallikas, tekitab see helilained kogu õhus liikumiseks, et vajalikku eset tabada. Need lained löövad ja tulevad objektilt tagasi, seejärel koguvad vastuvõtja moodul.


Siin on nii läbitud vahemaa kui ka aeg otseselt proportsionaalsed, kuna suurema vahemaa jaoks kuluv aeg on kõrge. Kui päästikutihvti hoitakse kõrgel 10 µs, tekivad ultraheli lained, mis liiguvad helikiirusel. Nii et see loob kaheksa helipurske tsüklit, mis koondatakse kaja tihvti. See ultraheliandur on liidestatud Arduinoga, et mõõta anduri ja objekti vahel vajalikku kaugust. Kaugust saab arvutada järgmise valemi abil.

S = (V x t) / 2

„S” on nõutav kaugus

‘V’ on heli kiirus

‘T’ on aeg, mis kulub helilainete tagasipöördumiseks pärast objekti löömist.

Tegeliku kauguse saab arvutada, jagades selle väärtuse 2-ga, kuna aeg on kaks korda suurem, kui lained liiguvad ja sensorilt tagasi saavad.

Arduino tahvliga ultraheliandur HC-SR04

Toome näite ultraheli anduri HC-SR04 kasutamisest Arduino juhatus . See andur on liidestatud Arduino plaadiga.

ultraheli-andur-arduino-tahvliga

ultraheli-andur-Arduino-tahvliga

Selle projekti nõutavad komponendid hõlmavad peamiselt järgmist Arduino UNO juhatus , HC-SR04 ultraheliandur, leivaplaadi ja hüppaja juhtmed. Selle projekti ühendused on väga lihtsad nagu järgmised.

  • Anduri VCC tihvt on ühendatud Arduino 5V-ga
  • Anduri Trig-tihvt on ühendatud Arduino kontakti 11-ga
  • Anduri kaja tihvt on ühendatud Arduinos oleva kontaktiga 12
  • Anduri GND tihvt on ühendatud Arduinos oleva GND tihvtiga

Töötab

Täpse kauguse mõõtmiseks saab HC-SR04 anduri ühendada erinevat tüüpi Arduino lauad .

Esmalt andke andurile toiteallikas sisselülitamiseks ja ühendage selle anduri GND tihvt Arduino plaadi GND tihvtiga. Andurimoodulit saab toita Arduino plaadi pingeallikaga, kui anduri kaudu tõmmatav vool on alla 15 mA. Nii et Arduino praegused hinnangud sensorit ei mõjuta.

Kui esmane paigutus on seadistatud, ühendage mõlemad andurite, näiteks Trig & Echo, tihvtid Arduino plaadi sisendi / väljundi tihvtidega. Nagu me varem käsitlesime, tuleb mõõtemeetodi alustamiseks anduris olev Trig-tihvt alguses hoida 10us. Niisiis, see andurimoodul genereerib helilainet 40 000 Hz sagedusega umbes iga sekundi jooksul allikast.

Kui helilained tagasi pöörduvad, aktiveerub kaja tihvt seni, kuni vastuvõtja need lained kätte saab. Aega mõõdetakse Arduino tahvli abil.

Rakendused

The HC-SR04 anduri rakendused sisaldama järgmist,

  • Seda andurit kasutatakse nii kiiruse kui ka kahe objekti vahelise suuna mõõtmiseks
  • Seda kasutatakse traadita laadimisel
  • Meditsiiniline ultraheliuuring
  • See on harjunud objekte tuvastama ja vältige selliseid roboteid kasutades takistusi nagu kahejalgne, rajaleidmine, takistuste vältimine , jne.
  • Sügavuse mõõtmine
  • Õhuniisutajad
  • Seda andurit kasutatakse anduri läheduses olevate objektide joonistamiseks, pöörates seda
  • Mittepurustav katsetamine
  • Kasutades seda anduri süvendite sügavust, saab kaevusid mõõta laineid läbi vee edastades.
  • Manustatud süsteem
  • Valvesignalisatsioonid

Seega on see kõik HC-SR04 kohta ultraheliandur . Lõpuks võime ülaltoodud teabe põhjal järeldada, et see andur kasutab sonari abil anduri ja objekti vahelist kaugust. Saatja saadab kõrgsageduslikku helisignaali. Kui signaal objekti avastab, peegeldub see tagasi saatja kajatihvti. Nii signaali edastamiseks kui ka vastuvõtmiseks kuluv aeg võimaldab meil määrata objekti kauguse. Siin on teile küsimus, millised on samad kaugust määravad andurid?