Что такое ультразвуковой датчик HC-SR04:работа и его применение

Ультразвуковой датчик HC-SR04 включает в себя передатчик и приемник. Этот датчик используется для определения расстояния до объектива. Здесь количество времени, необходимое для передачи и приема волн, будет определять расстояние между датчиком и объектом. Этот датчик использует звуковые волны с помощью бесконтактной технологии. Используя этот датчик, можно без повреждений измерить необходимое расстояние до цели и получить точные данные. Диапазон действия этого датчика составляет от 2 до 400 см.

Что такое ультразвуковой датчик HC-SR04?

HC-SR04 - это тип ультразвукового датчика, который использует сонар для определения расстояния до объекта от датчика. Он обеспечивает выдающийся диапазон бесконтактного обнаружения с высокой точностью и стабильными показаниями. Он включает в себя два модуля, таких как ультразвуковой передатчик и приемник. Этот датчик используется в различных приложениях, таких как измерение направления и скорости, охранная сигнализация, медицина, сонар, увлажнители, беспроводная зарядка, неразрушающий контроль и ультразвуковое исследование.

Конфигурация выводов ультразвукового датчика HC-SR04

Этот датчик включает четыре контакта, конфигурация которых обсуждается ниже.

• Контакт 1 (Vcc):этот контакт обеспечивает питание датчика напряжением 5 В
• Контакт 2 (триггер):это входной контакт, используемый для инициализации измерения путем передачи ультразвуковых волн, удерживая этот контакт на высоком уровне в течение 10 мкс.
• Pin3 (Echo):это выходной контакт, который достигает высокого уровня в течение определенного периода времени, и он будет эквивалентен продолжительности времени, в течение которого волна вернется обратно. датчик.
• Контакт 4 (Земля):это контакт GND, используемый для подключения к GND системы.

Возможности

Особенности датчика HC-SR04 включить следующее

• Для этого датчика используется источник питания +5 В постоянного тока.
• Размер:45 x 20 x 15 мм.
• Ток покоя, используемый для этого датчика, составляет <2 мА
• Ширина входного импульса триггера составляет 10 мкс.
• Рабочий ток составляет 15 мА.
• Угол измерения составляет 30 градусов.
• Диапазон расстояний от 2 см до 800 см.
• Разрешение 0,3 см.
• Фактический угол составляет <15 °
• Диапазон рабочих частот:40 Гц
• Точность 3 мм

Ультразвуковой датчик HC-SR04 работает

Ультразвуковой датчик HC-SR04 оснащен четырьмя контактами, а именно контактом Vcc, контактом триггера, контактом эхо и контактом заземления. Этот датчик используется для точного измерения расстояния между целью и датчиком. Этот датчик в основном работает со звуковыми волнами.

Когда на этот модуль подается питание, он генерирует звуковые волны, которые распространяются по воздуху и поражают необходимый объект. Эти волны ударяются и возвращаются от объекта, а затем собираются модулем приемника.

Здесь пройденное расстояние и время прямо пропорциональны, потому что время, затрачиваемое на большее расстояние, велико. Если триггерный штифт удерживается на высоком уровне в течение 10 мкс, то будут генерироваться ультразвуковые волны, которые будут распространяться со скоростью звука. Таким образом, он создает восемь циклов звуковых всплесков, которые будут собраны в булавке Echo. Этот ультразвуковой датчик взаимодействует с Arduino для измерения необходимого расстояния между датчиком и объектом. Расстояние можно рассчитать по следующей формуле.

S =(V x t) / 2

Где "S" - требуемое расстояние

‘V’ - скорость звука

‘t’ - время, за которое звуковые волны возвращаются обратно после удара по объекту.

Фактическое расстояние можно рассчитать, разделив его значение на 2, так как время будет удвоено после того, как волны пройдут и вернутся от датчика.

Ультразвуковой датчик HC-SR04 с платой Arduino

Здесь мы даем пример ультразвукового датчика HC-SR04, использующего плату Arduino. Этот датчик сопряжен с платой Arduino.

Необходимые компоненты этого проекта в основном включают плату Arduino UNO, ультразвуковой датчик HC-SR04, макетную плату и перемычки. Связи этого проекта очень просты, как показано ниже.

• Вывод VCC датчика подключен к 5 В на Arduino.
• Триггерный вывод датчика подключен к выводу 11 в Arduino.
• Контакт Echo датчика подключен к контакту 12 в Arduino.
• Контакт GND датчика подключен к контакту GND в Arduino.

Работает

Точного измерения расстояния можно достичь, подключив датчик HC-SR04 к различным типам плат Arduino.

Сначала подайте питание на датчик, чтобы он включился, и подключите контакт GND этого датчика к контакту GND платы Arduino. Модуль датчика может быть запитан от источника питания платы Arduino, когда ток, протекающий через датчик, ниже 15 мА. Таким образом, текущие рейтинги Arduino не повлияют на датчик.

После настройки основного устройства подключите оба контакта датчиков, таких как Trig &Echo, к контактам ввода / вывода платы Arduino. Как мы обсуждали ранее, триггерный штифт в датчике вначале должен иметь значение 10 мкс, чтобы запустить метод измерения. Таким образом, этот модуль датчика будет генерировать звуковые волны частотой 40 000 Гц примерно каждую секунду от источника.

Когда звуковые волны возвращаются, вывод Echo активируется до тех пор, пока эти волны не будут получены приемником. Время будет измеряться с помощью платы Arduino.

Приложения

Применение датчика HC-SR04 включить следующее,

• Этот датчик используется для измерения скорости, а также направления между двумя объектами.
• Используется в беспроводной зарядке.
• Медицинское УЗИ
• Это используется для обнаружения объектов и обхода препятствий с помощью роботов, таких как двуногие, поиск пути, обход препятствий и т. д.
• Измерение глубины
• Увлажнители
• Этот датчик используется для нанесения на карту объектов рядом с датчиком путем его вращения.
• Неразрушающий контроль
• Используя этот датчик глубины ям, можно измерять скважины, передавая волны через воду.
• Встроенная система
• Охранная сигнализация

Итак, это все об ультразвуковом датчике HC-SR04. Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что этот датчик использует сонар для измерения расстояния между датчиком и объектом. Передатчик подает высокочастотный звуковой сигнал. Как только сигнал обнаруживает объект, он отражается обратно на эхо-вывод передатчика. Время, затраченное на передачу и прием сигнала, позволяет нам определить расстояние до объекта. Вот вам вопрос, что это за датчики определения расстояния?