超聲波傳感器工作頻率的選擇
空氣中超聲波的衰減對頻率很敏感,頻率越高,衰減越快.要求合理選擇超聲波頻率,一般在40KHZ左右.太高頻率的超聲波在空氣中是無法傳播開去的.
傳感器的工作頻率是測距系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù),它直接影響超聲波的擴散和吸收損失,障礙物反射損失、背景噪聲,并直接決定傳感器的尺寸.
工作頻率的確定主要基于以下幾點考慮：
(1)如果測距的能力要求很大,聲波傳播損失就相對增加,由于介質(zhì)對聲波的吸收與聲波頻率的平方成正比,為減小聲波的傳播損失,就必須降低工作頻率.
(2)工作頻率越高,對相同尺寸的換能器來說,傳感器的方向性越尖銳,測量障礙物復(fù)雜表面越準,而且波長短,尺寸分辨率高,“細節(jié)”容易辯識清楚,因此從測量復(fù)雜障礙物表面和測量精度來看,工作頻率要求提高.
(3)從傳感器設(shè)計角度看,工作頻率越低,傳感器尺寸就越大,制造和安裝就越困難.
綜上所述,由于本測距儀最大測量量程不大,因而選擇測距儀工作頻率在40kHz.這樣傳感器方向性尖銳,且避開了噪聲,提高了信噪比;雖然傳播損失相對低頻有所增加,但不會給發(fā)射和接收帶來困難.