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实现SMD超声波传感器的发送和接收功能

2021-04-02 09:29:11

通过使用结构设计,包括陶瓷元件村田制作所成功开发出了它被认为是世界上一个表面贴装设备(SMD)型超声传感器。由于它是SMD,因此新传感器需要的安装空间很小,并且通过使用SMD超声波传感器,它可以改善距离测量和位置检测的功能。

实现SMD超声波传感器的发送和接收功能。如果有任何详细要求,请联系我们进行定制。气体超声波传感器可应用于智能天然气表的计量中。SMD超声波传感器可应用于智能水表的测量中。距离超声波传感器可用于无人驾驶汽车,无人机,机器人等。

如果将传感器安装到遇到倾斜或弹跳的农用车辆上,则可能会发生牧场高度测量错误。这项工作描述了用于牧场生物量估计的新型低超声频率阵列的开发。不仅像以前的超声波研究一样,它不仅测量距牧场顶部的距离,还设计了这种硬件,还可以使超声波测量垂直穿过牧场到达地面。将硬件安装到以高达20 km / h的速度在牧场上行驶的农用自行车上。分析结果显示了硬件通过草测量地面位置的能力。

SMD超声波传感器

SMD超声波传感器会在整个牧场深度向地面提供来自不同层次的草叶的回声。对于换能器在地面上方的给定高度,减小换能器的角波束宽度可提高空间和深度分辨率,但会减小每个超声脉冲的采样面积,请参见图1。同样,由于在侧面检测到较高的草段,较宽的超声波束宽度可能会导致错误。为了解决这个问题,一种选择是将其转移到高超声频率(> 150 kHz)的空气耦合换能器,该换能器具有较窄的束宽和较短的持续时间脉冲。然而,这将是不希望的,因为较高的频率很可能具有较弱的穿透草丛和从地面获得回波的能力。低于20 kHz的频率也是不理想的,因为农用车辆的噪声会扩展到该范围内。因此,大约20至40 kHz的频率范围似乎是的。然而,在该频率范围内操作的商用空气耦合超声换能器具有较差的角波束宽度和深度分辨率。超声相控阵已被用于减小超声传输的角波束宽度。然而,之前尚未将超声阵列用于牧场生物量估计。

使用这些类型的密集阵列的问题在于,需要大量的阵列元件以避免光栅波瓣并实现与阵列直径成比例的期望的束宽。除了使用诸如六边形或网格阵列之类的密集阵列,SMD超声波传感器还可以使用诸如螺旋阵列之类的稀疏阵列。对于大量减少的阵列传感器元件,这些可以提供良好的结果。

选择这个工作换能器时,所期望的传输频率是一个因素。SMD超声波传感器没有使用高超声频率,因为据信它们会导致信号无法通过牧场穿透。类似地,由于农用车辆的噪声扩展到该范围内,因此低于20 kHz的频率也不被认为是理想的。显示了使用宽带麦克风对农用自行车的噪声进行测量的示例。因此,可以在大约20至40 kHz频率范围内工作的换能器似乎的。


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