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解析超聲波傳感器暴露問題
來源: | 作者:李浩 | 發布時間: 2021-12-17 | 541 次浏覽 | 分享到:
解析超聲波傳感器暴露問題


超聲波傳感器應用起來原理(lǐ)簡單,也很方便,成本也很低(dī)。但是目前的(de)超聲波傳感器都有一(yī)些缺點,比如(rú),反射問題,噪音,交叉問題。


1、反射問題


如(rú)果被探測物體始終在合适的(de)角度,那超聲波傳感器将會獲得正确的(de)角度。但是不幸的(de)是,在實際使用中,很少被探測物體是能被正确的(de)檢測的(de)。


其中可(kě)能會出現幾種誤差:


2、三角誤差


當被測物體與傳感器成一(yī)定角度的(de)時候,所探測的(de)距離(lí)和(hé)實際距離(lí)有個三角誤差。


3、鏡面反射


這個問題和(hé)高(gāo)中物理(lǐ)中所學(xué)的(de)光的(de)反射是一(yī)樣的(de)。在特定的(de)角度下,發出的(de)聲波被光滑的(de)物體鏡面反射出去(qù),因此無法産生回波,也就無法産生距離(lí)讀數。這時超聲波傳感器會忽視(shì)這個物體的(de)存在。



4、多次反射


這種現象在探測牆角或者類似結構的(de)物體時比較常見。聲波經過多次反彈才被傳感器接收到,因此實際的(de)探測值并不是真實的(de)距離(lí)值。


這些問題可(kě)以通過使用多個按照一(yī)定角度排列的(de)超聲波圈來解決。通過探測多個超聲波的(de)返回值,用來篩選出正确的(de)讀數。


5、噪音


雖然多數超聲波傳感器的(de)工作頻率為(wèi)40-45Khz,遠遠高(gāo)于人類能夠聽到的(de)頻率。但是周圍環境也會産生類似頻率的(de)噪音。比如(rú),電機在轉動過程會産生 一(yī)定的(de)高(gāo)頻,輪子(zǐ)在比較硬的(de)地(dì)面上的(de)摩擦所産生的(de)高(gāo)頻噪音,機器人本身的(de)抖動,甚至當有多個機器人的(de)時候,其它機器人超聲波傳感器發出的(de)聲波,這些都會引 起傳感器接收到錯誤的(de)信号。


這個問題可(kě)以通過對發射的(de)超聲波進行編碼來解決,比如(rú)發射一(yī)組長(cháng)短(duǎn)不同的(de)音波,隻有當探測頭檢測到相同組合的(de)音波的(de)時候,才進行距離(lí)計算。這樣可(kě)以有效的(de)避免由于環境噪音所引起的(de)誤讀。


6、交叉問題


交叉問題是當多個超聲波傳感器按照一(yī)定角度被安裝在機器人上的(de)時候所引起的(de)。超聲波X發出的(de)聲波,經過鏡面反射,被傳感器Z和(hé)Y獲得,這時Z和(hé)Y會根據這個信号來計算距離(lí)值,從而無法獲得正确的(de)測量。


解決的(de)方法可(kě)以通過對每個傳感器發出的(de)信号進行編碼。讓每個超聲波傳感器隻聽自(zì)己的(de)聲音。