有源超聲波測(cè)距:
? ? ? ? 通過發(fā)射具有特征頻率的超聲波對(duì)被攝目標(biāo)的探測(cè),通過發(fā)射出特征頻率的超聲波和反射回接受到特征頻率的超聲波所用的時(shí)間,換算出距離,如超聲波液位物位傳感器,超聲波探頭,適合需要非接觸測(cè)量場(chǎng)合,超聲波測(cè)厚,超聲波汽車測(cè)距告警裝置等。,如機(jī)器人等。
超聲波傳感器一般作用距離較短,普通的有效探測(cè)距離都在5-10m之間。但是會(huì)有一個(gè)最小探測(cè)盲區(qū),一般在幾十毫米。因?yàn)槁暡ǖ奶匦?,所以超聲波傳感器受環(huán)境影響比較小,使用場(chǎng)合比較廣泛
有源主動(dòng)紅外測(cè)距主動(dòng)照射并利用目標(biāo)反射紅外源的紅外光來實(shí)施測(cè)距。
如主動(dòng)紅外夜視技術(shù)是通過觀察的夜視技術(shù),對(duì)應(yīng)裝備為主動(dòng)紅外夜視儀。被動(dòng)紅外夜視技術(shù)是借助于目標(biāo)自身發(fā)射的紅外輻射來實(shí)現(xiàn)觀察的紅外技術(shù),它根據(jù)目標(biāo)與背景或目標(biāo)各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。其裝備為熱像儀。熱成像儀具有不同于其它夜視儀的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),如可在霧、雨、雪的天氣下工作,作用距離遠(yuǎn),能識(shí)別偽裝和抗干擾等,已成國外夜視裝備的發(fā)展重點(diǎn),并將在一定成度上取代微光夜視儀。但其成本也非常高。
紅外夜視技術(shù)先后經(jīng)歷了早期的主動(dòng)紅外夜視成像技術(shù)和現(xiàn)在的被動(dòng)紅外(熱成像)技術(shù)。紅外探測(cè)器最早是用單元探測(cè)器,后來為了提高靈敏度和分辯率而發(fā)展為多元線列探測(cè)器,現(xiàn)已向多元面陣紅外探測(cè)器發(fā)展。也適合機(jī)器人應(yīng)用。如紅外測(cè)溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀等等。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設(shè)備應(yīng)用等。
紅外測(cè)距速度快,但是太陽光一來你就測(cè)不準(zhǔn)了,我們?cè)?jīng)做過一個(gè)避障小車,室內(nèi)效果很好,拿到室外直接就不跑了,反而是有障礙物的時(shí)候才跑。
原理居然是這樣!因?yàn)榧t外測(cè)距的原理是,一個(gè)紅外LED發(fā)光,然后另外一個(gè)紅外接收管測(cè)紅外光的強(qiáng)度!太陽光一來光線強(qiáng)度直接就最大了,然后有障礙物之后光強(qiáng)才會(huì)變低。在室內(nèi)光線強(qiáng)度和距離成正比,在室外有點(diǎn)成反比,所以程序就跑不對(duì)了。
另外紅外還有一個(gè)缺點(diǎn),就是不同的面返回的光線強(qiáng)度不一樣,黑色返回的數(shù)據(jù)要比白色底許多,所以光線強(qiáng)度和距離不一定完全成正比,材料一換,對(duì)應(yīng)的關(guān)系也就換了。
超聲波測(cè)距精度比較低,現(xiàn)在很少使用。
紅外測(cè)距技術(shù)的原理是利用的是紅外線傳播時(shí)的不擴(kuò)散原理
因?yàn)榧t外線在穿越其它物質(zhì)時(shí)折射率很小
所以長距離的測(cè)距儀都會(huì)考慮紅外線
而紅外線的傳播是需要時(shí)間的
當(dāng)紅外線從測(cè)距儀發(fā)出碰到反射物被反射回來被測(cè)距儀接受到
再根據(jù)紅外線從發(fā)出到被接受到的時(shí)間及紅外線的傳播速度就可以算出距離
紅外測(cè)距的優(yōu)點(diǎn)是便宜,易制、安全、精度高、缺點(diǎn)是距離近。
超聲波測(cè)距也有許多缺點(diǎn)。
最大的一個(gè)缺點(diǎn)就是慢,如果你要測(cè)3米的距離,先不考慮聲波能不能傳回來,首先3*2/340就超過10ms了,距離再遠(yuǎn)一點(diǎn)就沒法測(cè)了,聲音傳不回來。
其次還有一個(gè)缺點(diǎn)就是必須是平面,請(qǐng)自行腦補(bǔ)45度面接收到聲音之后打到一邊的場(chǎng)景。
最后再來一個(gè)缺點(diǎn),不能同時(shí)檢測(cè),因?yàn)槁曇羰强梢曰ハ喔蓴_的,只能輪詢,一個(gè)接一個(gè)去檢測(cè)。
兩種比較:
1,兩種方式在應(yīng)用上目標(biāo)精度高,成本高是可想而知的,
2,相對(duì)而言,紅外方式價(jià)格低,但測(cè)量距離相對(duì)較短。
紅外線抗干擾性太差了,不是不推薦,而是不具備實(shí)用性。在12米范圍內(nèi),超聲波測(cè)距即使存在種種問題,但總目前已知的所有檢測(cè)技術(shù)中最可靠的,這個(gè)問題我已研究了七年。但12米以上測(cè)距則要另當(dāng)別論,這時(shí)您就要考慮微波了,12-20米測(cè)距,超聲波與微波兩者各有千秋。20米以上建議不要考慮超聲波了(僅空氣中,水下檢測(cè)除外還得以超聲波為主)。若需要精確的方向定位,這時(shí)您還要考慮一下激光。
評(píng)論
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