超聲波傳感器應(yīng)用起來原理簡單,也很方便,成本也很低。但是目前的超聲波傳感器都有一些比如,反射問題,噪音,交叉問題。
1.反射問題
如果被探測物體始終在合適的角度,那超聲波傳感器將會獲得正確的角度。但是不幸的是,在實際使用中,很少被探測物體是能被正確的檢測的。
其中可能會出現(xiàn)幾種誤差:
2、三角誤差
當(dāng)被測物體與傳感器成一定角度的時候,所探測的距離和實際距離有個三角誤差。
3、鏡面反射
這個問題和高中物理中所學(xué)的光的反射是一樣的。在特定的角度下,發(fā)出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去,因此無法產(chǎn)生回波,也就無法產(chǎn)生距離讀數(shù)。這時超聲波傳感器會忽視這個物體的存在。
4、多次反射
這種現(xiàn)象在探測墻角或者類似結(jié)構(gòu)的物體時比較常見。聲波經(jīng)過多次反彈才被傳感器接收到,因此實際的探測值并不是真實的距離值。
這些問題可以通過使用多個按照一定角度排列的超聲波圈來解決。通過探測多個超聲波的返回值,用來篩選出正確的讀數(shù)。
5、噪音
雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45Khz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如,電機(jī)在轉(zhuǎn)動過程會產(chǎn)生 一定的高頻,輪子在比較硬的地面上的摩擦所產(chǎn)生的高頻噪音,機(jī)器人本身的抖動,甚至當(dāng)有多個機(jī)器人的時候,其它機(jī)器人超聲波傳感器發(fā)出的聲波,這些都會引 起傳感器接收到錯誤的信號。
這個問題可以通過對發(fā)射的超聲波進(jìn)行編碼來解決,比如發(fā)射一組長短不同的音波,只有當(dāng)探測頭檢測到相同組合的音波的時候,才進(jìn)行距離計算。這樣可以有效的避免由于環(huán)境噪音所引起的誤讀。
6、交叉問題
交叉問題是當(dāng)多個超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機(jī)器人上的時候所引起的。超聲波X發(fā)出的聲波,經(jīng)過鏡面反射,被傳感器Z和Y獲得,這時Z和Y會根據(jù)這個信號來計算距離值,從而無法獲得正確的測量。
解決的方法可以通過對每個傳感器發(fā)出的信號進(jìn)行編碼。讓每個超聲波傳感器只聽自己的聲音。請聯(lián)系我們精誠瑞博工程師們,期待您的來電!