Cảm biến siêu âm ứng dụng trong đỗ lùi xe

Sóng siêu âm (sóng dọc) là âm thanh có tần số cao hơn tần số tối đa mà tai người nghe thấy được (≥ 20kHz) Sóng siêu âm có thể lan truyền trong nhiều môi trường đàn hồi : không khí, các chất lỏng và rắn, với tốc độ âm thanh. Bị phản xạ bởi :kim loại, chất lỏng, chất rắn, vật trong hoặc mờ đục( có hệ số phản xạ sóng âm thanh đủ lớn)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Viện Vật lý kỹ thuật

Báo cáo: Cảm biến và kỹ thuật đo lường

Đề tài : Ứng dụng cảm biến siêu âm ứng dụng trong lùi, đỗ xe.

Đặt vấn đề

Sóng siêu âm

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm

Ứng dụng trong lùi xe ô tô

Thực trạng: Trong khi đỗ xe hay lùi xe thường xuyên xảy ra các tai nạn vì người lái xe gặp phải các điểm mù do không thể nhìn thấy mặt sau của chiếc xe bkhi đậu

xe hoặc khi lùi xe hay do không cẩn thận nên bị va vào các xe đi ngược chiều hay vật cản.

Sóng siêu âm

 Sóng siêu âm (sóng dọc) là âm thanh có tần số cao hơn tần số tối đa mà tai người nghe thấy được (≥ 20kHz)

 Sóng siêu âm có thể lan truyền trong nhiều môi trường đàn hồi : không khí, các chất lỏng và rắn, với tốc độ âm thanh

 Bị phản xạ bởi :kim loại, chất lỏng, chất rắn, v t trong ho c mờ đục( có h số phản xạ sóng âm thanh đu lớn)ậ ă ê

Cảm biến siêu âm

 Hoạt động :

 VCC :cấp nguồn cho cảm biến (5-12V)

 Trig : phát tín hiệu (OUTPUT)

 Echo: thu tín hiệu bị phản xạ lại (INPUT)

 GND (ground) : phần nối đất (0V)

-D : khoảng cách từ xe đến vật cản (cm)

-t : độ rộng xung (s)

-v = 344 (m/s)

 Đầu tiên ta tạo một xung có độ khoảng 5 uS trên chân Trigger Cảm biến sẽ tự động sinh một xung cao tần với tần số 40KHz nhằm tạo sóng siêu âm Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân echo cho đến khi nhận   lại được sóng phản xạ ở pin này Chiều rộng cua xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại

Cảm biến siêu âm

Ứng dụng trong lùi xe ô tô

 Cấu tạo :

 A : còi báo động.

 B : hộp điều khiển chính.

 C : cảm biến.

 khoảng cách an toàn : thường từ 5-15 cm

(tùy vào cài đặt cua người dùng)

Hoạt động

- Bộ phận phát và nhận sóng siêu âm phát ra sóng âm đến đối tượng gần nhất, sau đó sẽ nhận lại dc sóng phản hồi Thời gian sóng âm thanh đi từ cảm biến đến đối tượng và quay trở lại liên hê trực tiếp đến độ dài quãng đường

- Khi cảm biến nhận được sóng phản hồi, bộ phân so sánh tính toán khoảng cách bằng cách so sánh thời gian phát, nhận và vận tốc âm thanh

- Từ đó có thể xác định được khoảng cách an toàn khi lùi hoăc đỗ xe

hạn chế

 Cảm biến khó phát hiện ra vật thể có bề mặt tiêu âm

 Vật thể quá hẹp hoặc quá nhỏ để phản xạ sóng siêu âm

 Được gắn ở ngoài xe để cảm biến nên dễ bị bám bụi bẩn, ảnh hưởng đến việc thu phát sóng siêu âm

Thanks you for watching