LED數(shù)顯超聲波測距控制器使用說明1、 概述 超聲波控制器是利用超聲波在空氣中的傳播速度特性而制作的。在一定的條件下，超聲波在同一種介質(zhì)中傳播的速度不變，當(dāng)傳播的介質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，在兩種介質(zhì)接觸面上超聲波就會發(fā)生反射與折射，本控制器我們正是利用超聲波的反射特性而制作的。超聲波控制器上安裝有兩個(gè)超聲波探頭，一個(gè)探頭發(fā)出超聲波，另一個(gè)探頭接收反射回來的超聲波，根據(jù)距離L=速度V*時(shí)間T這一原理，控制器通過測算從發(fā)從超聲波到接收到反射波之間的時(shí)間T，又由于在一定條件下超聲波在空氣的傳播速度V是一定的，速度V是已知的，所以反射物與超聲波控制之間的距離L就可以算出了。 超聲波控制器的功能就是，當(dāng)反射物體與控制器之間的距離超過警戒閥值時(shí)提供開關(guān)量控制信號。此超聲波控制器可以用于汽車倒車裝置、碼頭車站貨物裝卸防碰撞，車間行車安全等安全防撞領(lǐng)域。2、 外觀與接口 以下是超聲波控制板的實(shí)物圖片。圖中前端是一對超聲波探頭，右邊是超聲波發(fā)射頭，左邊是超聲波接收頭；此控制器帶有超聲探測距離同步顯示功能，在圖中有5位LED顯示子板，此子板在控制器正常工作時(shí)同步顯示測量距離，在設(shè)置狀態(tài)時(shí)，顯示設(shè)置結(jié)果；在控制器的中部有三個(gè)操作按鍵，用于控制器的安全報(bào)警閥值設(shè)置操作，用于可能根據(jù)需要自行設(shè)置報(bào)警閥值，設(shè)置后的結(jié)果被控制記憶保存；此控制器提供了兩個(gè)報(bào)警輸出繼電器，也就是控制器可以設(shè)置兩個(gè)安全報(bào)警閥值，繼電器的常開與常閉觸點(diǎn)都被引出到了接線端子了，控制器未端的接線端子定義請參見下文的說明。2．1 接線端子說明在控制器的最未端有一排接線端子，接線端子從左向右分別對應(yīng)于下表繼電器1 SW1-1 常開觸點(diǎn) 上圖左1 SW1-2 公共端 上圖左2 SW1-3 常閉觸點(diǎn) 上圖左3繼電器2 SW2-1 常開觸點(diǎn) 上圖左4 SW2-2 公共端 上圖左5 SW2-3 常閉觸點(diǎn) 上圖左6電源 GND 電源地 上圖右2 12V 電源正 上圖右1 控制器在失電狀態(tài)下，繼電器1與繼電器2不工作，常開點(diǎn)斷開，常閉點(diǎn)閉合，即SW1-1與SW1-2斷開，SW1-2與SW1-3導(dǎo)通；SW2-1與SW2-2斷開，SW2-2與SW2-3導(dǎo)通； 在此超聲波控制器中，可以設(shè)置兩個(gè)安全控制閥值，當(dāng)測量距離小最安全閥值時(shí)，對應(yīng)繼電器將會使常開點(diǎn)與公共點(diǎn)導(dǎo)通。其中，繼電器1受控于近距離安全控制閥值，繼電器2受控于遠(yuǎn)距離安全控制閥值?？刂破鞑捎脝坞娫垂╇姡?2V直流電源，用戶接線時(shí)，一定要注意看清電路板上GND和12V標(biāo)記，GND為電源地，12V為電源正。 在控制器右下角有一個(gè)電源開關(guān)，上電時(shí)，要打開此電源開關(guān)，控制器才能正常工作。如果用戶接線正確，打開電源開關(guān)后，在電源開關(guān)邊的電源指示燈會亮起。 2．2 操作鍵盤 在控制器的顯示器右下方有三個(gè)（K1，K2，K3）觸發(fā)式按鍵，它們的功能是方便用戶設(shè)置控制距離值。其中，K1是功能鍵，K2是減小數(shù)值，K3是增加數(shù)值。K1：用戶可以通過操作K1鍵，循環(huán)切換系統(tǒng)工作狀態(tài)，系統(tǒng)有三種工作狀態(tài)，即：正常顯示狀態(tài)，設(shè)置最小安全距離狀態(tài)和設(shè)置最大安全距離狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)加電開啟后，系統(tǒng)自動進(jìn)入正常顯示狀態(tài)，此時(shí)，按K2與K3沒有任何作用（按鍵動作是指：按下后松開），當(dāng)用戶第一次按下功能鍵K1，系統(tǒng)進(jìn)入最小的安全距離值設(shè)置狀態(tài)，此時(shí)，LED顯示當(dāng)前的最小安全距離值，這時(shí)每當(dāng)用戶按一下K2鍵，最小安全距離值被減10CM，用戶按一下K3鍵，最小安全距離值被加10CM，安全距離調(diào)節(jié)步長為10CM。同樣，當(dāng)用戶第二次按下K1時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入最大安全距離值設(shè)置狀態(tài)，設(shè)置方法如上同，當(dāng)用戶第三次按下K1時(shí)，系統(tǒng)重新回到初始正常顯示狀態(tài)。2．3 距離調(diào)節(jié)電位器 在控制器的左前端，靠近超聲波接收頭的位置，有一個(gè)調(diào)節(jié)電位器，用于調(diào)節(jié)接收超聲波的中心工作頻率，可以通過調(diào)節(jié)此電位器，調(diào)節(jié)控制器的測量距離與現(xiàn)場工作效果。值得注意的是，此電位器調(diào)節(jié)時(shí)，一定要慢，而且，要有耐心，因?yàn)槌暡y量距離的效果與現(xiàn)場環(huán)境有很大關(guān)系。 3、 技術(shù)說明 3.1超聲波探頭超聲波換能器采用進(jìn)口鍍膜晶片，適用于空氣介質(zhì)中測距、物位檢測的電聲轉(zhuǎn)換器件。由于換能器的聚焦件采用了多層阻抗匹配、背襯、壓電元件頻率誤差小，具有良好的時(shí)間穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性、無退極化現(xiàn)象，通帶特性好，芯片與聲傳輸器件統(tǒng)一計(jì)算基波諧振頻率。獨(dú)創(chuàng)的背襯材料配方，具有良好的振動特性，使換能器有很大的頻帶寬度，發(fā)射和接收靈敏度高，以及較小的脈沖－回波持續(xù)時(shí)間，獲得了最大的等效機(jī)電耦合系數(shù)。3．2超聲波探頭的技術(shù)參數(shù)◇量程：3m，6m，8m，10m◇中心諧振頻率：40kHz 2kHz◇靜態(tài)電容量：3300P 300P◇諧振阻抗：120 20 ◇頻帶寬度（－3dB）： f－3dB 2kHz◇工作電壓：300～500VP－P◇極限電壓 1000VP－P◇發(fā)射波束角：9O度◇工作溫度：-40～+80℃◇盲　　區(qū)：0.3m◇防護(hù)等級：IP653．3超聲波控制器的使用方法◇超聲波發(fā)射頭向外發(fā)射90度角的超聲束，因此，在探頭與被測物體之間不能有其他障礙物。 ◇超聲波模塊測得的是被測物體與探頭之間的垂直距離，測量時(shí)要保持探頭正對被測物體。 ◇超聲波測量會受環(huán)境風(fēng)速、溫度等的影響。3．4超聲波控制器使用中可能出現(xiàn)的問題 ◇由于超聲波會受到被測物體不平整、反射角度、環(huán)境風(fēng)速溫度以及多次反射的影響，可能會帶來測量數(shù)據(jù)誤差增大，處理方法是：平均值法，即連續(xù)接受多個(gè)測量數(shù)據(jù)，去除最大值和最小值，然后對求和取平均。 ◇由于超聲波有測量盲區(qū)的固有特性，因此，在測量時(shí)，如果當(dāng)測量位置發(fā)生變化而接收到的數(shù)據(jù)不變時(shí)，說明進(jìn)入了測量盲區(qū)。 ◇如果模塊工作正常，這時(shí)沒有測量數(shù)據(jù)返回，可能是超出測量范圍，或是測量角度不對。可以適當(dāng)調(diào)整測量角度。