文章目录
- 介绍
- 安装位置
- UPA
- APA
- 传感器种类
- 等方性传感器超声波雷达
- 异方性传感器超声波雷达
- 技术方案
- 模拟式
- 四线式数位
- 二线式数位
- 三线式主动数位
- 其他
- 密闭式超声波传感器
- 开放式超声波传感器
介绍
超声波的定义 —— 波长短于2cm的机械波称为“超声波”。 超声波属于机械波,是属于机械振动产生的波,同时还需要借助介质进行传播。超声波在不同的介质当中的传输速度是不一样的。随着超声波频率的增高,超声波的衰减速率也增加,在测距的过程中会导致测距范围变小。综合整体因素考虑,30~80KHz范围内运行的低频传感器对于远距离的探测效果较好。所以对于超声波雷达的频率范围大多在上述的区域内。在汽车工业上,超声波雷达常见的驱动频率是40KHz、48KHz、50KHz、55KHz、58KHz和68KHz。
安装位置
UPA
安装在汽车前后保险杠上的,用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达,这种雷达被称为UPA。超声波驻车辅助传感器(UPA,Ultrasonic Parking Assistant),探测距离一般在15~250cm 之间,感测距离较短,但是频率较高,为58kHz,精度高;
APA
安装在汽车侧面的,用于测量侧方障碍物距离的超声波雷达,称为APA,也是自动泊车辅助传感器(APA,Automatic Parking Assistant),探测距离一般在30~500cm之间,感测距离较长,但是频率较低,为 40kHz,精度一般。
传感器种类
等方性传感器超声波雷达
等方性传感器是水平角度与垂直角度相同的传感器。缺点是垂直角度过大,容易探测到地面,受照地问题影响较大,且探测距离较近;优点是产生的超声波波形稳定。
异方性传感器超声波雷达
异方性传感器是水平角度与垂直角度不同的传感器;缺点是产生的超声波波形不稳定,易产生误报情况;优点是垂直角度小,因而探测距离长,探测范围大。
技术方案
模拟式
信号较弱、传输过程中易受干扰及损耗,成本低,目前市场上使用率高。
四线式数位
信号数字化,极大减少干扰问题;一般工艺只能将信号源及传感器驱动回路电源分开并且多数采取四线式做法。
二线式数位
优化线束使用量,成本在一定程度上降低;产品抗干扰能力强,但技术难度高。
三线式主动数位
独自完成信号发射接收及数据处理,几乎不存在干扰和恶损耗;具有非常好的EMC和EMI性能。
其他
密闭式超声波传感器
密闭式超声波传感器,采用压电原理,利用压电晶片的压电和逆压电效应进行超声波信号的接收与发射,从而通过超声波信号的传递时间来算出传感器与探测目标之间的距离。
开放式超声波传感器
开放式超声波传感器分为发射型、接收型和收发一体型三类,具有测量范围大,抗干扰能力强的特点,主要应用于汽车后排乘客报警(ROA)系统、汽车防盗报警系统、无人机、长距离检测等。产品特点如下:
1. 防水防尘,耐候性强
2. 指向性强
3. 耗电量低
4. 可靠性高