LED数显超声波测距控制器使用说明1、 概述 超声波控制器是利用超声波在空气中的传播速度特性而制作的。在一定的条件下，超声波在同一种介质中传播的速度不变，当传播的介质发生变化时，在两种介质接触面上超声波就会发生反射与折射，本控制器我们正是利用超声波的反射特性而制作的。超声波控制器上安装有两个超声波探头，一个探头发出超声波，另一个探头接收反射回来的超声波，根据距离L=速度V*时间T这一原理，控制器通过测算从发从超声波到接收到反射波之间的时间T，又由于在一定条件下超声波在空气的传播速度V是一定的，速度V是已知的，所以反射物与超声波控制之间的距离L就可以算出了。 超声波控制器的功能就是，当反射物体与控制器之间的距离超过警戒阀值时提供开关量控制信号。此超声波控制器可以用于汽车倒车装置、码头车站货物装卸防碰撞，车间行车安全等安全防撞领域。2、 外观与接口 以下是超声波控制板的实物图片。图中前端是一对超声波探头，右边是超声波发射头，左边是超声波接收头；此控制器带有超声探测距离同步显示功能，在图中有5位LED显示子板，此子板在控制器正常工作时同步显示测量距离，在设置状态时，显示设置结果；在控制器的中部有三个操作按键，用于控制器的安全报警阀值设置操作，用于可能根据需要自行设置报警阀值，设置后的结果被控制记忆保存；此控制器提供了两个报警输出继电器，也就是控制器可以设置两个安全报警阀值，继电器的常开与常闭触点都被引出到了接线端子了，控制器未端的接线端子定义请参见下文的说明。2．1 接线端子说明在控制器的最未端有一排接线端子，接线端子从左向右分别对应于下表继电器1 SW1-1 常开触点 上图左1 SW1-2 公共端 上图左2 SW1-3 常闭触点 上图左3继电器2 SW2-1 常开触点 上图左4 SW2-2 公共端 上图左5 SW2-3 常闭触点 上图左6电源 GND 电源地 上图右2 12V 电源正 上图右1 控制器在失电状态下，继电器1与继电器2不工作，常开点断开，常闭点闭合，即SW1-1与SW1-2断开，SW1-2与SW1-3导通；SW2-1与SW2-2断开，SW2-2与SW2-3导通； 在此超声波控制器中，可以设置两个安全控制阀值，当测量距离小最安全阀值时，对应继电器将会使常开点与公共点导通。其中，继电器1受控于近距离安全控制阀值，继电器2受控于远距离安全控制阀值。控制器采用单电源供电，12V直流电源，用户接线时，一定要注意看清电路板上GND和12V标记，GND为电源地，12V为电源正。 在控制器右下角有一个电源开关，上电时，要打开此电源开关，控制器才能正常工作。如果用户接线正确，打开电源开关后，在电源开关边的电源指示灯会亮起。 2．2 操作键盘 在控制器的显示器右下方有三个（K1，K2，K3）触发式按键，它们的功能是方便用户设置控制距离值。其中，K1是功能键，K2是减小数值，K3是增加数值。K1：用户可以通过操作K1键，循环切换系统工作状态，系统有三种工作状态，即：正常显示状态，设置最小安全距离状态和设置最大安全距离状态。当系统加电开启后，系统自动进入正常显示状态，此时，按K2与K3没有任何作用（按键动作是指：按下后松开），当用户第一次按下功能键K1，系统进入最小的安全距离值设置状态，此时，LED显示当前的最小安全距离值，这时每当用户按一下K2键，最小安全距离值被减10CM，用户按一下K3键，最小安全距离值被加10CM，安全距离调节步长为10CM。同样，当用户第二次按下K1时，系统进入最大安全距离值设置状态，设置方法如上同，当用户第三次按下K1时，系统重新回到初始正常显示状态。2．3 距离调节电位器 在控制器的左前端，靠近超声波接收头的位置，有一个调节电位器，用于调节接收超声波的中心工作频率，可以通过调节此电位器，调节控制器的测量距离与现场工作效果。值得注意的是，此电位器调节时，一定要慢，而且，要有耐心，因为超声波测量距离的效果与现场环境有很大关系。 3、 技术说明 3.1超声波探头超声波换能器采用进口镀膜晶片，适用于空气介质中测距、物位检测的电声转换器件。由于换能器的聚焦件采用了多层阻抗匹配、背衬、压电元件频率误差小，具有良好的时间稳定性和温度稳定性、无退极化现象，通带特性好，芯片与声传输器件统一计算基波谐振频率。独创的背衬材料配方，具有良好的振动特性，使换能器有很大的频带宽度，发射和接收灵敏度高，以及较小的脉冲－回波持续时间，获得了最大的等效机电耦合系数。3．2超声波探头的技术参数◇量程：3m，6m，8m，10m◇中心谐振频率：40kHz 2kHz◇静态电容量：3300P 300P◇谐振阻抗：120 20 ◇频带宽度（－3dB）： f－3dB 2kHz◇工作电压：300～500VP－P◇极限电压 1000VP－P◇发射波束角：9O度◇工作温度：-40～+80℃◇盲　　区：0.3m◇防护等级：IP653．3超声波控制器的使用方法◇超声波发射头向外发射90度角的超声束，因此，在探头与被测物体之间不能有其他障碍物。 ◇超声波模块测得的是被测物体与探头之间的垂直距离，测量时要保持探头正对被测物体。 ◇超声波测量会受环境风速、温度等的影响。3．4超声波控制器使用中可能出现的问题 ◇由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速温度以及多次反射的影响，可能会带来测量数据误差增大，处理方法是：平均值法，即连续接受多个测量数据，去除最大值和最小值，然后对求和取平均。 ◇由于超声波有测量盲区的固有特性，因此，在测量时，如果当测量位置发生变化而接收到的数据不变时，说明进入了测量盲区。 ◇如果模块工作正常，这时没有测量数据返回，可能是超出测量范围，或是测量角度不对。可以适当调整测量角度。