標(biāo)題: 超聲波測距盲區(qū)值的選擇 [打印本頁]
作者: dzdiy    時間: 2015-4-11 20:06
標(biāo)題: 超聲波測距盲區(qū)值的選擇
      任何一款超聲波測距板都存在超聲波測距盲區(qū)值選擇問題，很多人都是在超聲波測距盲區(qū)值選擇不當(dāng)而調(diào)試時進(jìn)行不下去，造成測距板無法工作正常。超聲波測距中，為了消除余震，說是在發(fā)射超聲波后，超聲波程序采用中斷方式處理時，需要延時1-2.5ms，再打開外部中斷0。否則，測距板就無法正常測量出距離。調(diào)試時，把耳朵靠近超聲波發(fā)射頭，應(yīng)該可以聽到嗒嗒的聲音的，說明超聲波已經(jīng)有發(fā)射了。發(fā)射脈沖后，等待余震之后開中斷。一般余震的大小跟你使用的探頭有關(guān)，兩個探頭靠太近的話這個余震時間就比較長（因為接收頭會收到發(fā)射頭剛剛發(fā)出的脈沖），所以稍微增大兩個探頭之間的距離。如果是對收發(fā)同體的，那就沒什么招了，跟探頭的性能有關(guān)，一般盲距都在25厘米以上，盲距和探測具體成反比。在你發(fā)出N個波峰的時候做一個很短的延時，延時結(jié)束后打開中斷程序。在調(diào)試中，如果一直處于中斷情況，設(shè)置盲區(qū)處理延時就得多注意了，超聲波測距盲區(qū)值選擇可先取大值。




       網(wǎng)上看了很多關(guān)于超聲波盲區(qū)的資料，盲區(qū)是由于換能器在發(fā)送了超聲波后會有余震導(dǎo)致不能識別回波，就分體式的超聲波換能器，盲區(qū)又是由什么導(dǎo)致？
       1、探頭的余震。即使是分體式的，發(fā)射頭工作完后還會繼續(xù)震一會，這是物理效應(yīng)，也就是余震。這個余震信號也會向外傳播。如果你的設(shè)計是發(fā)射完畢后立刻切換為接收狀態(tài)（無盲區(qū)），那么這個余震波會通過殼體和周圍的空氣，直接到達(dá)接收頭、干擾了檢測（注：通常的測距設(shè)計里，發(fā)射頭和接收頭的距離很近，在這么短的距離里超聲波的檢測角度是很大的，可達(dá)180度）。
       2、殼體的余震。就像敲鐘一樣，能量仍來自發(fā)射頭。發(fā)射結(jié)束后，殼體的余震會直接傳導(dǎo)到接收頭，當(dāng)然這個時間很短，但已形成了干擾。另外，在不同的環(huán)境溫度下，殼體的硬度和外形會有所變化，其余震有時長、有時短、有時干擾大、有時干擾小，這是設(shè)計工業(yè)級產(chǎn)品時必須要考慮的問題。
       3、電路串?dāng)_。超聲波發(fā)射時的瞬間電流很大，例如某種工業(yè)級連續(xù)測距產(chǎn)品瞬間電流會有15A，通常的產(chǎn)品也能達(dá)到1A，瞬間這么大的電流會對電源有一定影響，并干擾接收電路。通過改善電源設(shè)計可以緩解這種情況，但在低成本設(shè)計中很難根除。所以每次發(fā)射完畢，接收電路還需要一段時間穩(wěn)定工作狀態(tài)。在此期間，其輸出的信號很難使用。
      上面這三種情況情況在每次超聲波發(fā)射時都會出現(xiàn)，形成了檢測盲區(qū)。通常，大多數(shù)用戶對這1%~5%的超近距離并不關(guān)心，所以在產(chǎn)品里把這一段干擾用程序或電路，人為的設(shè)定為“靜音”狀態(tài)，也是最簡單有效的解決辦法，這就是“盲區(qū)”的由來。如果您對盲區(qū)很敏感，也有辦法可以將盲區(qū)縮短到幾乎可以忽略的地步，但需要使用一種全新的技術(shù)�？傊�，收發(fā)分體式的超聲波測距技術(shù)的“檢測盲區(qū)”，主要是由這3點導(dǎo)致的，希望我的解釋對你有所幫助。
       因為超聲波在發(fā)射的時候,是一個高壓脈沖，并且脈沖結(jié)束后，換能器會有一個比較長時間的余震，這些信號根據(jù)不同的換能器時間會有不同，從幾百個uS到幾個mS都有可能，因此在這個時間段內(nèi)，聲波的回波信號是沒有辦法跟發(fā)射信號區(qū)分的。因此，被測物體在這個范圍內(nèi)，回波和發(fā)射波區(qū)分不開，也就沒有辦法測距，也就形成了一個大家說的盲區(qū)。
       對于分體式的超聲波換能器（發(fā)送和接收各一個換能器）同樣存在上述問題。因為發(fā)射超聲波的換能器一旦激發(fā)，形成一串波余波的這段時間里，你是無法從接受換能器所接受的信號中分清第幾個余波的反射信號，同樣無法測距,，還是存在盲區(qū)。
       一般來說，分體式的機(jī)子也是收發(fā)一體的，所謂分體式只是探頭和主機(jī)分離。導(dǎo)致盲區(qū)的原因是一樣的。如果發(fā)射探頭和接收探頭分開，收發(fā)不互相影響，那要求發(fā)射電路和接收電路的地線隔離很好，發(fā)射信號不會通過地線串?dāng)_過去，否則也是不能減小盲區(qū)的





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