mBot智能机器人——初识超声波传感器

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超声波传感器及其应用

超声波传感器及其应用

超声波传感器及其应用
超声波传感器是一种基于超声波原理工作的传感器,能够将超声波转化为电信号并进
行探测和测量。

它具有测距精度高、反应速度快、不受环境光影响等优点,因此在许多领
域都有广泛的应用。

超声波传感器的工作原理是利用超声波的回波时间来计算物体与传感器的距离。

传感
器通过发射超声波信号,然后接收回波信号,并根据回波信号的延迟时间来计算距离。


声波在空气中的传播速度是已知的,因此可以根据发射和接收的时间差来计算出距离。

超声波传感器的应用非常广泛。

以下是几个常见的应用领域:
1. 距离测量:超声波传感器可以精确测量物体与传感器的距离,因此在自动化、物
流和仓储等领域广泛应用。

比如在自动门系统中,超声波传感器可以探测到人体的距离,
从而自动打开门。

4. 非接触式测量:由于超声波的特性,超声波传感器可以用于非接触式测量和探测。

比如在医学领域,超声波传感器可以用于体温测量、血压测量和心脏监测等。

5. 测厚和质检:超声波传感器可以测量物体的厚度,并用于质量检测和控制。

比如
在制造业中,超声波传感器可以检测产品的厚度和质量,从而确保产品的制造质量。

超声波传感器具有许多优点和广泛的应用领域。

随着科技的进步,超声波传感器的应
用会越来越广泛,为各行各业带来更多的便利和效益。

mblock入门教程《第3课 超声波传感器》PPT

mblock入门教程《第3课 超声波传感器》PPT
创意编程课
第三课 超声波传感器
超声波的概念
超声波是超过人能听到的最高频(2万赫兹)的声波,可广 泛用在各技术部门.超声波的发现源于意大利.18世纪,意 大利教士,生物学家斯帕兰扎尼揭示了蝙蝠能在黑暗中飞 行自如的奥秘:它是用超声波确定障碍物的位置的。如今 :医生借超声波可观察,监视母腹中胎儿的位置,生长发 育和活动情况
超声波蝙蝠超声波原理图 超声波传感器超声波模块是一个用来测量距离的电子模块,测量 范围是 3 cm 到 400 cm.。可以用来帮助小车避开障碍 或加入其他有关测距的项目。本模块需要连接到主板上 带有黄色标识接口。
超声波传感器特性
•l 测距分辨率为 1cm,测量距离可达400cm。 •l 封装传感器模块库文件,使用简单方便。
练习题答案
1.这节课我们学到了那些知识?
小 结
2.自动避障小车----超声波应用。
创意实践课
第三课 超声波避障小车
超声波避障小车主程序
创意 编程 分享
•l 支持MBlock,适合全年龄用户;
•l 使用RJ25接口连线十分容易; •l 模块化安装,兼容乐高系列; •l 配有DIY排针接口,兼容绝大多数Arduino系列主控板。
超声波传感器参数
•l 运行电压: 5V 直流; •l 探测范围:3cm-400cm;
•l 探测角度: 30°内很好;
•l 尺寸: 52x36x31 mm (长x宽x高);
编程指南
在 Arduino IDE界面下,您可以使用此运行库Makeblock-Library-master 来控制 Me Ultrasonic Sensor 如下是控制方程列表:
编程代码
以下是如何通过Arduino IDE控制MeUltrasonic Sensor的例子: *******************************代码*************************************

机器人超声波传感器原理

机器人超声波传感器原理

机器人超声波传感器原理机器人超声波传感器是一种利用超声波来测量距离和环境参数的现代传感器。

通常,它们由传感器头,声源来检测距离的控制器,和用于处理距离信号的信号处理器组成。

超声波传感器可以测量物体的距离或空间参数。

这种测量是通过发射超声波,计算反射时间或反射波形衰减来进行的。

超声波是一种设备或系统,可用来探测障碍物距离。

它可以利用声波作为一种提示,来指示物体的距离,方向,或大小。

超声波传感器的工作原理主要是将声信号发射出去,然后检测回映信号的变化。

从而可以测量物体的距离或空间参数。

当物体距离传感器较近的时候,声波会被反射回来,被传感器接收到,从而产生一个有效的距离信号。

超声波传感器可以用于各种不同的应用,如安保,机器人导航,货币取款机等。

它们可以安全地帮助机器人在各种环境中对距离进行测量,从而有效地确定机器人的运动轨迹。

此外,超声波传感器还可以在悬崖,深水,陆地和空中用于测量距离等环境变量。

超声波传感器通常由一系列组件组成,如接收器,发射器,控制器和信号处理器等。

为了检测距离,首先需要发射声波,发射器发出的声波由接收器检测到之后,由控制器控制着声源发出和接收信号,从而产生有效的测量结果。

然而,超声波传感器有一定的缺点,最大的缺点是它们不能检测到隐藏的物体。

例如,当一个机器人用超声波来探测深水中的物体时,这种传感器就可能被屏蔽掉,因为它们不能检测到隐藏在水下的物体。

此外,由于超声波传感器的特性,它们只能确定一定范围内的距离,而不能确定物体的全部距离。

因此,如果要测量一个较远的物体,就需要使用其他传感器来探测物体的位置信息。

总之,机器人超声波传感器是一种根据声波测量距离或环境变量的新技术,它可以帮助机器人在环境中安全,有效地运动。

它具有较高的精度,体积小,抗干扰能力强等优点,但也存在着一定的局限性,如不能探测到隐藏的物体,只能确定一定范围内的距离等。

尽管它们存在一些局限性,但它们对机器人导航等应用而言仍然具有重要的价值。

机器人上使用超声波传感器的原理

机器人上使用超声波传感器的原理

机器人上使用超声波传感器的原理
2009-02-23 21:20
超声波传感器的原理?
超声波传感器是用来测量物体的距离。首先,超声波传感器会发射一组高频声波,一般为40-45KHz,当声波遇到物体后,就会被反弹回,并被接受 到。通过计算声波从发射到返回的时间,再乘以声波在对于传感器的距离值了。
图1:声波特性
值得一提的是,在实际应用中,产生的波形应该是三维的,类似柱状体。
对于机器人的应用来说,超声波传感器主要用来探测物体的距离以及相对于传感
声波换能器特性
声波换能器就好比一个喇叭,能将电流信号转换成高频声波,或者将声波转换成电信号。(其实多数喇叭都可以当作话筒用,不信大家可以去试一下,用喇叭代替麦克风,也是可以的,只不过麦克风将声波转化成电信号的能力比较强一点。所以,更加灵敏一点。)
换能器在将电型号转化成声波的过程中,所产生的声波并不是理想中的矩形,(图1-a),而是一个类似花瓣一样形状,参见(图1-b,c):

mBot智能机器人——初识超声波传感器

mBot智能机器人——初识超声波传感器

mBot智能机器人——初识超声波传感器作者:来源:《江苏科技报·E教中国》2018年第04期随着科技发展,创客教育已经融入到日常的教育中,mBot作为智能教育机器人,非常适合学生学习编程领域的知识。

学生可以亲自动手搭建机器人,并且通过图形化编程软件mBlock,轻松学习编程知识,体验计算机科学的魅力。

在学习本课之前,学生已完成机器人的搭建并通过编程实践让机器人动起来了,本节课主要学习使用超声波传感器来解决生活中的实际问题。

学情分析本课的教学对象是六年级学生,他们已有学习Scratch编程的基础和经验,能根据自己的想法创作简单的编程作品,为机器人编程的学习奠定了良好基础。

教学目标知识与技能:了解超声波传感器的原理,掌握相关指令的使用,熟悉程序设计的三种结构。

过程与方法:通过使用超声波传感器制作避障机器人,体会探究学习的方法。

情感态度与价值观:在动手实践中感受创客的过程,培养算法思维能力。

教学重难点重点:能够使用超声波传感器让机器人动起来更加智能。

难点:将分支结构设计思维应用于问题的实践解决,培养学生算法思维。

教学资源:mBot机器人硬件和外接超声波传感器、mBlock编程软件。

教学过程一、观察图片,分析原理教师引导学生分析(如图1):汽车在倒车过程中是如何判断出后方有障碍物的?这是根据什么原理实现的?师生分析得出结论:汽车的尾部安装了倒车雷达,可以判断汽车与障碍物的距离,而倒车雷达就是根据超声波的原理,利用超声波传感器来实现的。

图11.介绍超声波和超声波传感器超声波:通常当声波频率高于20千赫兹时,人的耳朵是听不见的,这种声波称为“超声波”。

最早人们是从蝙蝠的身上发现了超声波的存在,它能在夜间飞行时依靠发出的超声波来定位和觅食。

超声波传感器:人们利用超声波的特性研制而成的传感器叫作超声波传感器(如图2),它就像mBot机器人的“大眼睛”。

一只“眼睛”发射超声波信号,另一只“眼睛”接收反射回来的信号,因此能够探测机器人与障碍物之间的距离,从而实现避障的功能。

超声波传感器应用指南

超声波传感器应用指南

超声波传感器应用指南超声波传感器是一种常见的测距传感器,广泛应用于工业自动化、车辆安全、医疗设备等领域。

它通过发射超声波信号并接收回波来测量与目标物之间的距离,具有测距准确、灵敏度高、响应速度快等优点。

下面将介绍超声波传感器的应用指南。

首先,超声波传感器在工业自动化中的应用十分广泛。

它可以用于测量物体的距离、位置和速度。

比如在自动化仓储系统中,超声波传感器可以用来检测货物的位置和堆叠情况,实现自动化的货物分类和垛码。

在装配生产线上,超声波传感器可以用来检测零件的位置和装配情况,实现自动化的装配和质检。

此外,超声波传感器还可以应用于流水线输送带的物体检测和空间测量等。

其次,超声波传感器在车辆安全系统中的应用也非常重要。

超声波传感器可以用来检测车辆周围的障碍物,帮助驾驶员进行倒车、泊车和避障操作。

特别是在大型车辆和机动车辆的行驶中,超声波传感器可以提供精确的距离测量,并及时向驾驶员发出警示,以避免碰撞事故的发生。

此外,超声波传感器还可以用于自动驾驶系统中,通过实时感知周围环境的障碍物来做出决策和控制。

此外,超声波传感器在医疗设备中也有广泛的应用。

它可以用于测量医疗设备与患者之间的距离,如超声心动图中测量心脏距离和血流速度、超声检查中测量腹部器官的大小和位置等。

超声波传感器还可以用于无创血糖监测仪、呼吸机和监护仪等设备中,实时监测病人的生理参数,并及时发出警报。

除了以上应用领域外,超声波传感器还可以在环境监测、智能家居、机器人等领域得到应用。

在环境监测中,超声波传感器可以用来测量水位、液位和物体位置。

在智能家居中,超声波传感器可以用来检测人体和障碍物,实现智能灯光自动调节和安防报警。

在机器人领域,超声波传感器可以用于机器人的避障、导航和定位。

总之,超声波传感器具有广泛的应用领域和广阔的市场前景。

它在工业自动化、车辆安全、医疗设备等领域起着重要的作用,为人们的工作和生活带来了便利和安全。

随着技术的不断发展,超声波传感器的功能和性能还将不断提升,为更多的应用场景提供更加精确和可靠的测距解决方案。

超声波传感器的基本原理

超声波传感器的基本原理

超声波传感器的基本原理
超声波传感器是一种常见的检测装置,通过发射和接收超声波来实现物体的测距、测速等功能。

其基本原理是利用超声波在空气或介质中传播的特性进行测量。

超声波传感器的工作原理主要分为发射和接收两个过程。

首先,在发射过程中,传感器会产生一定频率的超声波信号,通常是通过振荡器将电能转换为机械振动。

然后,这种机械振动会被转换为超声波能量,从而通过传感器的发射器被释放到周围的空气或介质中。

接下来是接收过程。

当发射的超声波遇到物体或界面时,会发生声波的反射、散射或透射。

传感器的接收器会接收到这些反射或回波,并将其转换为电信号。

接收器通常包含一个能够将声波能量转换为电能的压电元件。

根据超声波的传播时间和速度,可以计算出物体与传感器之间的距离。

当超声波传感器应用于测距时,它能够发送一个脉冲信号,并测量该信号被反射回来所需的时间。

根据声速和时间间隔,可以利用速度等式计算出距离。

这种测距原理在很多领域中都被广泛应用,例如智能车辆的避障、工业自动化中的物体检测等。

此外,超声波传感器还可以通过测量超声波的频率变化来实现速度测量。

当物体以不同的速度靠近或远离传感器时,反射回来的超声波频率也会有所变化。

通过测量这种频率变化,我们可以推算出物体的运动速度。

综上所述,超声波传感器的基本原理是利用超声波在空气或介质中的传播特性进行测量。

通过发射和接收超声波来实现测距、测速等功能,为很多领域的应用提供了非接触、高精度、可靠的测量方案。

超声波传感器工作原理

超声波传感器工作原理

超声波传感器工作原理
超声波传感器的工作原理主要基于超声波的发射和接收。

它由发射器和接收器
两部分组成,发射器发出超声波脉冲,然后接收器接收被测物体反射回来的超声波,并计算出被测物体与传感器之间的距离。

超声波传感器的工作原理可以简单概括为发射-接收-计算-输出的过程。

首先,超声波传感器通过发射器发出一定频率的超声波脉冲。

这些超声波脉冲
在空气中传播,当遇到物体时会被反射回来。

接收器接收到被测物体反射回来的超声波,并记录下超声波的传播时间。

根据声速和传播时间的关系,可以计算出被测物体与传感器之间的距离。

超声波传感器的工作原理基于声波在空气中传播的特性。

声波在空气中传播的
速度是一个常数,约为340米/秒。

因此,通过测量超声波从发射到接收的时间,
可以计算出被测物体与传感器之间的距离。

这种测距原理简单而有效,使得超声波传感器成为测距和障碍物检测的理想选择。

除了测距外,超声波传感器还可以实现障碍物检测。

当有物体遮挡超声波的传
播路径时,接收器接收到的超声波信号会发生改变,从而可以判断出是否有障碍物存在。

这种障碍物检测的原理也是基于超声波的发射和接收,通过检测超声波的反射情况来判断是否有障碍物存在。

总的来说,超声波传感器的工作原理是基于超声波的发射和接收,利用声波在
空气中传播的特性实现距离测量和障碍物检测。

这种工作原理简单而有效,使得超声波传感器在各种领域得到广泛应用。

希望本文能够帮助读者更好地理解超声波传感器的工作原理,为相关领域的应用提供帮助。

超声波传感器概述

超声波传感器概述

超声波传感器概述超声波传感器通常由超声波发射器和接收器组成。

发射器将电信号转换为超声波,并将其发射到目标物体上。

当超声波与目标物体接触时,一部分超声波会被目标物体反射回传感器,接收器会将接收到的超声波信号转换为电信号。

根据发送超声波和接收超声波之间的时间差,我们可以计算出目标物体与传感器之间的距离。

超声波传感器的工作原理是利用声音在空气中传播的特性。

超声波的频率一般在20kHz到200kHz之间,超出了人耳的听觉范围。

超声波传感器具有高频率、短波长和强直线传播等特点,因此具有较高的测距精度和较远的测距范围。

超声波传感器的应用领域非常广泛。

在工业领域,超声波传感器可以用来测量物体的距离和位置,用于自动化装配、机械控制、仓储物流等方面。

在智能家居领域,超声波传感器可以用来检测人体、宠物等物体的位置和移动,用于智能安防、智能照明等应用。

在机器人领域,超声波传感器可以用来检测障碍物、墙壁等物体的距离,用于机器人导航、避障等方面。

超声波传感器的优点主要有以下几个方面。

首先,它是一种非接触式传感器,不需要与目标物体接触,避免了材料磨损和污染的问题。

其次,超声波传感器具有较高的测距精度和较远的测距范围,可以满足不同应用场景的需求。

再次,超声波传感器对于目标物体的形状、颜色等特征几乎没有要求,适用于多种物体的检测。

此外,超声波传感器体积小巧、功耗低,易于集成到各种设备中。

然而,超声波传感器也存在一些局限性。

首先,超声波传感器对于目标物体的表面材料有一定要求,例如吸声材料会减弱超声波的反射信号,造成测量误差。

其次,超声波传感器受到环境因素的影响较大,例如温度、湿度等变化会对传感器的测量结果产生影响。

总的来说,超声波传感器是一种常见且功能强大的传感器技术,被广泛应用于不同领域和场景中。

随着技术的不断进步,超声波传感器的测量精度、测量范围和适应性将进一步提高,为各个领域的应用带来更多可能性。

超声波传感器及其应用

超声波传感器及其应用

超声波传感器及其应用
超声波传感器是一种可以通过发射和接收超声波来测量距离或探测物体的传感器。

它通常由发射器、接收器和信号处理电路组成。

超声波传感器的工作原理是利用声波在不同介质中的传播速度不同的特性。

当超声波传感器发射器发出超声波后,它会被空气或其他介质中的物体反射回来。

接收器会接收到反射回来的超声波,并测量超声波从发射到接收所经过的时间。

通过测量时间和声速的关系,可以计算出物体与传感器的距离。

超声波传感器具有测量距离准确、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。

它在很多领域得到广泛应用。

其中一个常见的应用是在机器人领域。

超声波传感器可以让机器人感知周围环境,避免障碍物,实现自主导航。

通过测量距离,机器人可以调整其前进方向,避开障碍物或停下来。

这对于自动仓储系统、无人驾驶汽车等需要检测距离和避免碰撞的应用非常重要。

另一个常见的应用是在工业领域的物位测量。

超声波传感器可以用来测量液体或粉体在容器中的高度,以控制液位或物料的供给。

它可以很方便地测量非接触物体的高度,无论是在液体中还是在液体上方。

超声波传感器还在智能家居、医疗设备、安防监控等领域得到应用。

在智能家居中,超声波传感器可用于测量室内温度、湿度和气压,实现智能调控;在医疗设备中,超声波传感器可用于实现医疗影像检测和超声波诊断;在安防监控中,超声波传感器可用于检测人体或物体的移动,以及测量距离。

超声波传感器是一种非常重要和广泛应用的传感器。

它在机器人、工业、智能家居、医疗设备等领域发挥着重要作用,为各种应用带来了更多可能性。

超声波传感器工作原理

超声波传感器工作原理

超声波传感器工作原理
超声波传感器是一种利用超声波原理来检测距离、测量物体位置等的传感器。

它主要由超声波发射器、接收器和控制电路组成。

超声波传感器工作的原理是利用超声波在空气中的传播速度来计算距离,具有测距精度高、响应速度快、不受颜色、光照等环境因素影响的特点。

超声波传感器工作原理的核心是利用超声波的发射和接收来实现测距。

当超声
波发射器发出超声波信号后,它会在空气中以声速传播。

当超声波遇到物体时,会被物体反射回来,被超声波接收器接收到。

通过计算超声波发射和接收的时间差,再结合超声波在空气中的传播速度,就可以计算出物体与传感器的距离。

在实际应用中,超声波传感器通常会通过控制电路来控制超声波的发射和接收,并对接收到的超声波信号进行处理。

控制电路会根据发射和接收的时间差计算出距离,并将距离信息输出给外部设备进行处理。

超声波传感器工作原理的关键在于对超声波的发射和接收进行精准的控制,并
对接收到的超声波信号进行准确的处理。

只有这样,才能保证超声波传感器在测距、检测物体位置等方面具有较高的精度和可靠性。

除了测距外,超声波传感器还可以应用于障碍物检测、液位检测、智能家居等
领域。

在自动驾驶汽车、智能家居等领域,超声波传感器的应用越来越广泛。

总的来说,超声波传感器工作原理是利用超声波的发射和接收来实现测距和检
测物体位置。

它具有测距精度高、响应速度快、不受环境因素影响等优点,因此在自动化控制、智能家居等领域有着广泛的应用前景。

超声波传感器的工作原理

超声波传感器的工作原理

超声波传感器的工作原理超声波传感器是一种常用的非接触式测距传感器,它利用超声波的特性来实现物体的距离测量。

它的工作原理主要包括发射超声波、接收回波和计算距离三个步骤。

首先,超声波传感器通过发射器发出一束超声波。

超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波,它的传播速度在空气中约为340米/秒。

当超声波遇到物体表面时,会发生反射。

这时,超声波传感器的接收器开始接收回波信号。

其次,接收到回波信号的超声波传感器会通过内部的计时器记录超声波发射和接收之间的时间间隔。

利用声波在空气中的传播速度,可以通过时间间隔计算出超声波的往返时间,从而得知物体与传感器的距离。

最后,超声波传感器通过内部的算法处理得到的距离数据,将其转换成数字信号输出给控制系统。

控制系统可以根据这个距离数据来进行相应的控制,比如避障、测距等应用。

超声波传感器的工作原理可以用一个简单的比喻来形象地解释,就好像我们在夜晚使用手电筒照射远处的物体,然后根据光线的反射来判断物体的距离一样。

超声波传感器就像是发射了一束“声光”,然后根据“声光”的反射情况来计算物体的距离。

除了测距外,超声波传感器还可以应用在许多其他领域,比如流量测量、液位检测、障碍物检测等。

它具有测量范围广、精度高、反应速度快等优点,因此在工业自动化、智能家居、机器人等领域有着广泛的应用。

总的来说,超声波传感器的工作原理是利用超声波的发射和接收来实现物体的距离测量。

通过发射超声波、接收回波和计算距离三个步骤,超声波传感器可以准确、快速地获取到距离数据,并将其转换成数字信号输出给控制系统,从而实现各种应用需求。

超声波传感器原理图

超声波传感器原理图

超声波传感器原理图超声波传感器是一种利用超声波进行测距和探测的传感器,它广泛应用于工业、汽车、机器人等领域。

超声波传感器原理图是超声波传感器的工作原理的图示,通过它可以清晰地了解超声波传感器的结构和工作原理。

超声波传感器主要由超声波发射器、超声波接收器、控制电路和显示装置等部分组成。

超声波发射器负责产生超声波信号,它将电能转换为声能,发射出去的超声波信号经过目标物体后被反射回来。

超声波接收器接收到反射回来的超声波信号,并将其转换为电信号。

控制电路对接收到的电信号进行处理,计算出目标物体与传感器之间的距离,并通过显示装置显示出来。

超声波传感器原理图中,超声波发射器和超声波接收器通常被标注为两个不同的模块,它们之间通过一定的连接方式相互关联。

控制电路则被标注为另一个模块,它与超声波发射器和超声波接收器相连,起着控制和处理信号的作用。

整个超声波传感器原理图清晰地展示了超声波传感器的结构和各部分之间的连接方式,使人们能够直观地了解超声波传感器的工作原理。

超声波传感器原理图的制作需要对超声波传感器的结构和工作原理有深入的理解,以及对电路图的绘制能力。

在绘制原理图时,需要准确地标注各个部分的名称和连接方式,保证图示的准确性和清晰度。

同时,为了使原理图更加生动和直观,可以采用不同的颜色和线条粗细来突出重点部分,使整个原理图更加易于理解。

总的来说,超声波传感器原理图是超声波传感器工作原理的图示,它清晰地展示了超声波传感器的结构和各部分之间的连接方式,对于理解超声波传感器的工作原理起着重要的作用。

制作超声波传感器原理图需要对超声波传感器有深入的理解和对电路图的绘制能力,同时也需要注意图示的准确性和清晰度,使其更加生动和直观。

超声波传感器原理图的制作对于学习和研究超声波传感器具有重要的意义。

超声波传感器的工作原理

超声波传感器的工作原理

超声波传感器的工作原理
超声波传感器是一种常见的传感器,它利用超声波的特性来实现测距和检测目标的功能。

它的工作原理主要基于超声波的发射和接收,通过测量超声波的传播时间来计算目标物体与传感器之间的距离。

下面我们将详细介绍超声波传感器的工作原理。

首先,超声波传感器通过发射器发出一束超声波,这些超声波在空气中以声速传播。

当超声波遇到目标物体时,部分超声波会被目标物体反射回来,超声波传感器的接收器接收到这些反射回来的超声波信号。

接着,超声波传感器通过内部的计时器记录超声波发射和接收的时间差,根据声速和时间差可以计算出目标物体与传感器之间的距离。

这样,超声波传感器就可以实现测距和检测目标的功能。

超声波传感器的工作原理基于声波在空气中传播的特性,它具有测距精度高、反应速度快、不受光线影响等优点,因此在很多领域得到了广泛的应用。

比如在智能车辆中,超声波传感器可以用来避障和测距;在工业自动化中,超声波传感器可以用来检测物体的位置和距离;在家用电器中,超声波传感器可以用来实现手势识别和触摸控制等功能。

总的来说,超声波传感器的工作原理是通过发射和接收超声波来实现测距和检测目标的功能,它在各个领域都有着重要的应用价值。

希望本文对超声波传感器的工作原理有所帮助,谢谢阅读!。

超声波传感器的原理

超声波传感器的原理

超声波传感器的原理超声波传感器是一种常用的非接触式测距传感器,它利用超声波的特性来实现距离测量。

超声波传感器的原理主要基于声波在空气中的传播和反射,通过测量超声波从发射到接收所经历的时间来计算目标物体与传感器的距离。

接下来,我们将详细介绍超声波传感器的原理及其工作过程。

首先,超声波传感器由发射器和接收器两部分组成。

发射器会产生一系列超声波脉冲,这些脉冲经过空气传播并与目标物体发生反射。

接收器接收到反射回来的超声波,并将其转换为电信号。

然后,通过测量超声波从发射到接收所经历的时间,我们可以得到目标物体与传感器之间的距离。

其次,超声波传感器的原理基于声波在空气中的传播速度是已知的。

在标准大气压下,声波在空气中的传播速度约为343米/秒。

因此,我们可以利用已知的声速和超声波的往返时间来计算目标物体与传感器之间的距离。

具体计算公式如下:距离 = (声速×往返时间) / 2。

其中,往返时间是超声波从发射到接收所经历的时间,除以2是因为要考虑到超声波的往返过程。

最后,超声波传感器的工作过程可以简单描述为,首先,发射器发出一系列超声波脉冲;然后,这些脉冲经过空气传播并与目标物体发生反射;接收器接收到反射回来的超声波,并将其转换为电信号;最后,通过测量超声波的往返时间,我们可以计算出目标物体与传感器的距离。

总之,超声波传感器的原理主要基于声波在空气中的传播和反射,通过测量超声波的往返时间来实现距离测量。

它具有测距精度高、测量范围广、响应速度快等优点,因此在工业自动化、智能车辆、机器人等领域得到了广泛的应用。

希望本文能够帮助大家更好地理解超声波传感器的原理和工作过程。

Mbot传感器PPT

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130电机模块套件包含一个配有带电路板 的130直流电机,操作方便,电路板能够 起到保护电机的作用,同时套件还包括四 根用于支撑的尼龙柱和一个迷你风扇叶; 用户可以将这些零件组装成一台电风扇, 通过和其他Makeblock零件一起使用,还 可以构建更多有趣的项目,例如冷却机、 智能风扇、蓝牙工具、泡泡机等。130电
是蓝色色标,说明是双数字口控制,需要连
接到主板上带有蓝色标识接口。
彩色LED模块包含四个可调全色域RGB LED。 每个 LED的颜色可以红(R)、绿(G)、蓝(B)三 个颜色的数值大小来决定。每个RGB LED内 部集成了控制芯片,只需一根信号线就可以
实现独立全彩功能。具备高亮和亮度可调的
特点,从而可以实现流水、闪烁、彩虹灯等 效果。本模块接口是黄色色标,说明是单数 字口控制,需要连接到主板上带有黄色标识 接口。
它包含两个传感器每个传感器有一个红外发射led和一个红外感应光电晶体管机器人能够沿着白色背景上的黑色线条移动或是黑色背景上的白色线条移动具有检测速度快电路简单等优点
校本课程
创意机器人mBot
超声波: 一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强 ,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、 测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。超声波因其频率下限
当模块没有检测到有人移动时, 小熊猫会说 “Nobody here!”. 反之,小熊猫会说“Somebody here!”
声音传感器以麦克风为基础,可用来对周围 环境中的声音强度进行检测,主要部件为 LM2904低功耗放大器。你可以用它来做一 些交互性项目,例如声控开关,跟随舞蹈变 动的机器人。本模块接口是黑色色标,说明 是模拟口控制,需要连接到主板上带有黑色 标识接口。

认识超声波传感器课件

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第4课搭建救援机器人
学习任务
随着电子技术,机械工程技术和人工智能的发展。机器人应用 领域越来越广泛。例如,当地震或火灾等灾情发生时。如果救 援人员第一时间无法直接进入灾害现场,可以派遭机器人进入 灾害现场执行搜索和救援任务,如图4-1所示。
学习任务
这节课,我们将搭建一辆可以自主行走的机器人小车,让它能 完成简单的救援任务,如图4-2所示。
动手实践:调试超声波传感器
超声波传感器在本例的实际应用中,主要用于判断小车和障碍 物之间的距离是否超出设定值。如果超声波传感器检测到的距 离 大 于 设 定 值 , LED 屏 幕 显 示 “ √”, 如 图 4-12 所 示 : 否 则 , 显 示“×”。
实践创新
实践创新
利用超声波传感器和其他辅助器材,制作一个简易的手持超 声波测距仪。
②编写如图4-11所示的程序,用超声波传感器测距,如果超 声波传感器检测到的距离大于设定值(例如5厘米),LED屏 幕显示“√”:否则显示“×”。
参考操作步骤: (4)上传程序进行离线实地测试
③单击“上传到设备”按钮,将程序载入micro:bit中。 ④断开数据线,打开机器人小车电源,进行离线实地测试。
参考操操作作步步骤骤:: ((33))用用串串口口实实时时读读取取超超声声波波传传感感器器检检测测到到的的数数据据
②为便于调试,将编程模式切换到“实时模式”,单击“扩展” 按钮,选择“套件”选项中的"micro:Maqueen(麦昆),如图 4-9所示。
参考操操作作步步骤骤:: ((33))用用串串口口实实时时读读取取超超声声波波传传感感器器检检测测到到的的数数据据
本课的主要学习任务有:
1.了解超声波传感器的工作原理。 2.应用超声波传感器测距。 3.了解电机的应用。 4.搭建简易的救援机器人。 5.编写程序指挥机器人完成救援任务。

【新梦想】mbot24课时课程—第十八课

【新梦想】mbot24课时课程—第十八课

PART 2
重点难点
重点难点Βιβλιοθήκη 教学重点:掌握数字与逻辑类型积木中 ,将变量四舍五入语句的使 用方法。
教学难点:
了解超声波传感器的工作原理。
PART 3
示例程序与脚本说明
示例简介
效果演示
示例简介
通过熊猫说的形式,在舞台上 实时显示外接超声波传感器的 值。
PART 4
知识要点与扩展任务
知识要点
要点1 超声波传感器介绍
超声波传感器就像 mBot 的“眼睛”,能让 mBot 知道其与前方物体 的距离。超声波传感器所测数值的单位是厘米cm,精确度为1cm,最大 可测距离为400厘米。
知识要点
要点2 为什么要使用
积木
为了使熊猫说出的数值更易读,这里使用 积木将数值显示出来。
若不使用该积木,会观察到舞台上的读数显示不稳定。
Mbot第十八课——
模拟超声波的值(高雨)
PART 1
01 教学目标 02 重点难点 03 示例程序与脚本说明 04 知识要点与扩展任务
PART 1
教学目标
教学目标
软件目标
1. 复习外观类型积木中的,说…… 2. 掌握数字与逻辑类型积木中,将变量四舍五入语句的
使用方法。
硬件目标
1. 了解超声波传感器的工作原理。 2. 感受通过调试,使显示数值更稳定的方法。
示意图
mCore主控板蜂鸣器 、板载按钮示意图
THANKS
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(3)悬崖勒马新技能(3星任务)
任务情境:同学们都知道“悬崖勒马”这个成语故事吗?故事告诉我们如果到了危险的边缘要及时回头。那怎样才能让我们的mBot机器人也知道在遇到危险的悬崖边时自动停下来,使其具有智能识别路面的技能呢?首先要对mBot机器人进行改装,将超声波传感器改装到mBot底部,测量它与桌面的距离,然后根据任务要求编程设计。
mBot智能机器人——初识超声波传感器
作者:
来源:《江苏科技报·E教中国》2018年第04期
随着科技发展,创客教育已经融入到日常的教育中,mBot作为智能教育机器人,非常适合学生学习编程领域的知识。学生可以亲自动手搭建机器人,并且通过图形化编程软件mBlock,轻松学习编程知识,体验计算机科学的魅力。在学习本课之前,学生已完成机器人的搭建并通过编程实践让机器人动起来了,本节课主要学习使用超声波传感器来解决生活中的实际问题。
【设计意图】本环节帮助学生总结梳理知识体系,并将技术应用拓展到实际生活中,鼓励学生创新,鼓励学生造物。
师生分析得出结论:汽车的尾部安装了倒车雷达,可以判断汽车与障碍物的距离,而倒车雷达就是根据超声波的原理,利用超声波传感器来实现的。
图1
1.介绍超声波和超声波传感器
超声波:通常当声波频率高于20千赫兹时,人的耳朵是听不见的,这种声波称为“超声波”。最早人们是从蝙蝠的身上发现了超声波的存在,它能在夜间飞行时依靠发出的超声波来定位和觅食。
超声波传感器:人们利用超声波的特性研制而成的传感器叫作超声波传感器(如图2),它就像mBot机器人的“大眼睛”。一只“眼睛”发射超声波信号,另一只“眼睛”接收反射回来的信号,因此能够探测机器人与障碍物之间的距离,从而实现避障的功能。
2.测量超声波传感器的值
教师演示测量超声波传感器值的方法,即通过“熊猫说”的形式在舞台上实时显示超声波传感器的值。(如图3)
为了使数值显示稳定且更易读,还可以借助“四舍五入”指令使显示出来的数值为整数。通过测量得出结论,所测数值的单位是cm,测量范围3~400cm。
图3
二、实践探究,问题解决
1.分析问题,提出任务
首先在mBot机器人的前方设置一个障碍物(如图4),然后出示任务一,让学生思考分析如何使用超声波传感器识别前方的障碍物,使机器人更聪明、更智能地动起来。
【设计意图】本环节是对所学新知的巩固,使学生进一步感受超声波传感器的自动避障功能,同时提供多个任务供学生选择,学生根据自己的兴趣和想法自行分组完成任务,充分体现团队协作的精神。
四、归纳梳理,拓展延伸
1.总结本课的知识
2.拓展技术的应用在现实生活中我们不难发现,超声波传感器的身影无处不在,带来的各种便利也是有目共睹的(如倒车雷达、扫地机器人等)。随着科技水平的不断发展,超声波传感器的应用领域已越来越广。
情感态度与价值观:在动手实践中感受创客的过程,培养算法思维能力。
教学重难点
重点:能够使用超声波传感器让机器人动起来更加智能。
难点:将分支结构设计思维应用于问题的实践解决,培养学生算法思维。
教学资源:mBot机器人硬件和外接超声波传感器、mBlock编程软件。
教学过程
一、观察图片,分析原理
教师引导学生分析(如图1):汽车在倒车过程中是如何判断出后方有障碍物的?这是根据什么原理实现的?
任务二:请你选择适合的任务,设计自己的智能机器人,以解决生活中遇到的问题。
1.具体任务说明
(1)智能避障机器人(2星任务)
任务情境:智能机器人遇到障碍物时不仅能及时停止前进,还可以轻松躲开障碍物,因此请你在任务一的基础上设计一款智能避障机器人。
任务要求:mBot机器人在板载按钮启动后行驶,若探测到前方有障碍物就转弯躲避(左转、右转、调头或后退),若没有障碍物就继续前进。
任务提示:①有障碍物,即探测到“超声波传感器的距离
(2)车辆自动礼让行人(2星任务)
任务情境:很多时候,“让”出来的交通会更快捷、不拥堵,因此请你设计一款智能小车礼让行人。
任务要求:mBot机器人在板载按钮启动后行驶,若遇到前方有行人过马路(距离
任务提示:①有行人过马路,即探测到“超声波传感器的距离20”再继续前进,任务升级3星。
学情分析
本课的教学对象是六年级学生,他们已有学习Scratch编程的基础和经验,能根据自己的想法创作简单的编程作品,为机器人编程的学习奠定了良好基础。
教学目标
知识与技能:了解超声波传感器的原理,掌握相关指令的使用,熟悉程序设计的三种结构。
过程与方法:通过使用超声波传感器制作避障机器人,体会探究学习的方法。
任务要求:mBot在板载按钮启动后行驶,探测到前方有路就继续前进,没有路(即为悬崖)就停止前进。
任务提示:①将超声波传感器改装到mBot底部,测量与桌面的距离,然后编程设计。②前方有路,即探测到“超声波传感器的距离
2.学生编程实践学生选择感兴趣的任务后,分组进行共同研究、设计、实践。
3.机器人成果展示学生分组进行机器人展示,并讲解设计思路,根据各组实现的效果进行星级奖励。
(距离
图5
师生分析:首先通过按钮启动,然后进行条件的判断,如果距离
下面同学们就来动手试试吧!
3.编写程序,算法实现(如图6)
图6
4.调试硬件,测试运行
(1)连接串口,安装固件,点击绿旗,在线调试。
(2)指令替Βιβλιοθήκη (如图7),上传程序,离线运行。图7
三、综合创作,个性发展
超声波傳感器的使用让机器人具有了智能性,引导学生联系生活实际想一想,还可以用超声波传感器解决哪些实际问题?然后出示任务二,让学生设计自己的智能机器人。
图4
任务一:mBot识别障碍物自动停止(1星任务)
任务要求:mBot在板载按钮启动后行驶,探测到有障碍物就停止前进,没有障碍物就继续前进。
任务提示:有障碍物,即探测到“超声波传感器的距离
2.任务分析,算法呈现
根据任务的描述,使用流程图(如图5)进一步分析,找出对应的指令,编程实践。
[按钮启动][有障碍物
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