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德國SICK超聲波傳感器的一些缺點

點擊次數:2171 更新時間:2014-05-16

德國SICK超聲波傳感器的一些缺點
SICK超聲波傳感器應用起來原理簡單,也很方便,成本也很低。但是目前的SICK超聲波傳感器都有一些缺點,比如,反射問題,噪音,交叉問題。
反射問題
如果被探測物體始終在合適的角度,那SICK超聲波傳感器將會獲得正確的角度。但是不幸的是,在實際使用中,很少被探測物體是能被正確的檢測的。
其中可能會出現幾種誤差:
三角誤差
當被測物體與傳感器成一定角度的時候,所探測的距離和實際距離有個三角誤差。
鏡面反射
這個問題和高中物理中所學的光的反射是一樣的。在特定的角度下,發出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去,因此無法產生回波,也就無法產生距離讀數。這時SICK超聲波傳感器會忽視這個物體的存在。
多次反射
這種現象在探測墻角或者類似結構的物體時比較常見。聲波經過多次反彈才被傳感器接收到,因此實際的探測值并不是真實的距離值。
這些問題可以通過使用多個按照一定角度排列的超聲波圈來解決。通過探測多個超聲波的返回值,用來篩選出正確的讀數。
噪音
雖然多數SICK超聲波傳感器的工作頻率為40-45Khz,遠遠高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環境也會產生類似頻率的噪音。比如,電機在轉動過程會產生一定的高頻,輪子在比較硬的地面上的摩擦所產生的高頻噪音,機器人本身的抖動,甚至當有多個機器人的時候,其它機器人SICK超聲波傳感器發出的聲波,這些都會引起傳感器接收到錯誤的信號。
這個問題可以通過對發射的超聲波進行編碼來解決,比如發射一組長短不同的音波,只有當探測頭檢測到相同組合的音波的時候,才進行距離計算。這樣可以有效的避免由于環境噪音所引起的誤讀。
交叉問題
交叉問題是當多個SICK超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機器人上的時候所引起的。超聲波X發出的聲波,經過鏡面反射,被傳感器Z和Y獲得,這時Z和Y會根據這個信號來計算距離值,從而無法獲得正確的測量。
解決的方法可以通過對每個傳感器發出的信號進行編碼。讓每個SICK超聲波傳感器只聽自己的聲音。
使用SICK超聲波傳感器注意事項
1:為確保可靠性及長使用壽命,請勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器。
2:由于SICK超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質,因此局部溫度不同時,分界處的反射和折射可能會導致誤動作,風吹時檢出距離也會發生變化。因此,不應在強制通風機之類的設備旁使用傳感器。
3:噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率,因此會影響傳感器且不應在傳感器附近使用。
4:傳感器表面的水滴縮短了檢出距離。
5:細粉末和棉紗之類的材料在吸收聲音時無法被檢出(反射型傳感器)。
6:不能在真空區或防爆區使用傳感器。
7:請勿在有蒸汽的區域使用傳感器;此區域的大氣不均勻。將會產生溫度梯度,從而導致測量錯誤。

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