超聲波人體距離檢測感測器技術解決方案及應用

超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振 動頻率高於聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的， 它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而 定向傳播等特點。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。那麼超聲波人體距離檢測感測器其工作原理和應用領域又有哪些呢？下面我們通過MaxBotix USB超聲波感測器MB1210 超聲波人體距離檢測感測器一起來了解一下吧！

MaxBotix USB超聲波感測器MB1210 超聲波人體距離檢測感測器概述

XL-MaxSonar-EZ 系列USB超聲波感測器輸出功率高，不僅針對變化的環境（溫度、電壓和聲學及電氣噪音） 具備實時自動標定功能，而且能確保用戶每次採集的讀數都是最可靠（空氣中）的數據。 同時XL-MaxSonar-EZ/AE超聲波感測器的對於電壓的要求也非常低僅在（3.3~5.5V）之間，由於其特性能在小而緊湊的外形結構中提供長短距離檢測和測距。除此之外MB1200和 MB1300感測器能夠檢測相距0cm(1)至765cm（25.1英尺）或1608cm（35英尺）的物體（選擇模塊），並提供20cm（2）至765cm或1608cm（選擇模塊）解析度為1cm的聲吶測距信息。一般情況下認為相距0cm(1)至20cm(2)的物體的距離信息為 20cm。感測器的具備的介面輸出形式包含脈寬輸出（MB1200系列）、實時模擬輸出包絡（MB1300系列）、模擬電壓輸出 和串列數字輸出。所以在使用USB超聲波感測器MB1210檢測物體距離時應大於0mm~1mm，對於MB1200/MB1300，MB1210/MB1310，MB1261/MB1361此距離為25cm。

USB超聲波感測器MB1210 超聲波人體距離檢測感測器工作原理

發射的超聲波遇到障礙物時就會發生反射,反射波可由接收器接收,這樣只要測出超聲波從發送點到反射回來的時間間隔Δt,然後根據公式(1)即可求出超生波從發射處到障礙物之間的距離。

S=CΔt/2 (1)

式中:S—超生波發射處與障礙物間的距離

C—超聲波在介質中的傳播速度

由於超聲波是一種聲波,其聲速C受環境溫度的影響,關係如式(2),因此使用超生波測量距離

時應該採用溫度補償的方法對式(1)中的聲速值加以校正。

C=331.4+ 0.61×T (2)

式中:T—環境溫度

通過工作原理我們可以了解到超聲波人體檢測感測器利用超聲波振子發射高頻的調製聲波，經檢測目標物體反射后，接收探頭將接收到的聲波所經達的距離除以所花的時間，計算出距離，超聲波感測器採用小角度，小盲區，具有測量準確，耐聲學和電氣雜訊干擾，距離讀數可靠、穩定， 低成本等優點，可應於料倉料位檢測，鄰近區域檢測，機械測距感測器，自主導航，帶聲學或電氣雜訊的環境，長距離對象檢測更傾向於處理模擬電壓包絡的用戶(MB1300系列)，工作溫度-40°C ~ +65°C (+85°C極限) (40°C ~ 0°C推薦在無霜、無冷凝的 室內環境下使用)等行業。下面介紹幾種典型的應用場景，以便能為你在超聲波人體距離檢測感測器的應用設計中打開一些思路。

人體距離檢測感測器在ATM取款機監控中的應用

人體距離檢測感測器是一種用於檢測人體距離目標物體的控制器件， 可準確探知附近人物的靠近，是目前作為報警和狀態檢測的最佳選擇。它的感測部分對附近人物移動有很高的檢測靈敏度，且對周圍環境的聲音信號抑制，具有很強的抗干擾能力。內部採用微電路晶元作程式控制處理，具有較高探測靈敏度和觸發可靠性，探測與控制兩部分合二為一，守候功耗低，開關信號輸出，直接觸發報警錄像。

由於對人體感應的靈敏度是連續可調的，這使得人體距離檢測感測器可以適用於很多不同的場合。在安全防盜方面，如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種距離檢測感測器組成的防盜裝置。

人體距離檢測感測器在汽車電子中的應用

汽車電子應用領域對距離檢測感測器的需求一直在穩步攀升，距離檢測在汽車電子行業的可能應用是無限的，例如：

汽車門禁控制：檢測手靠近門把，進而啟動開鎖程序

當手掌靠近屏幕表面時，就能照亮和喚醒觸摸屏

在手掌靠近感測器時，就能打開/關閉車內照明燈

通過檢測手掌在空中的簡單動作來打開/關閉設備

在停車過程中檢測汽車周圍的大障礙物

針對各種不同的汽車電子應用需求，有多種接近檢測方法，如電容感測、紅外、超聲波、光學等。對從5mm到300mm範圍的物體距離檢測，超聲波感測器 XL-MaxSonar-EZ 系列 MB1210/MB1310檢測技術相對其它技術而言有許多優勢：出色的可靠性、界面易於使用、低功耗和低成本。