Ультразвуковой дальномер – Ультразвуковой дальномер HC-SR04 / узнать больше, купить в Амперке

Содержание

Дальномер лазерный или ультразвуковой: принцип работы

Дальномеры, современные приборы, используются для замера расстояния и применяются в разных отраслях строительства и при изготовлении мебели. Своей популярностью они обязаны высочайшей точности и дальности измерений. Заменяя примитивную рулетку, дальномер отлично справляется с измерениями и дает более точные результаты. При измерении больших расстояний его погрешность составляет миллиметры.

Схема ультразвукового дальномера.

Существует 2 типа этого измерительного прибора, но то, какой выбрать дальномер (лазерный или ультразвуковой), можно определить после изучения технических характеристик и качеств каждого из аппаратов.

Самым простым и дешевым аппаратом, разработанным современными конструкторами, является ультразвуковой дальномер. Аналогичную конструкцию по-другому называют эхолотом. Они довольно часто используются во многих бытовых и промышленных сферах.

В конструкцию ультразвукового дальномера включается приемный и передающий блок, а также микропроцессор, который несет запоминающую функцию и впоследствии обрабатывает и отображает полученную информацию.

Принцип работы ультразвукового дальномера

Принцип действия ультразвукового дальномера.

Дальномер ультразвуковой работает путем направления испускаемого звука на какой-то предмет, который, в свою очередь, отражает его. Дальномер улавливает приемным блоком. Этот ультразвук не слышим окружающим. Скорость звука напрямую зависит от плотности воздуха, что способствует более точному расчету расстояния.

В процессе внедрения новых технологий и производственных возможностей конструктора добились усовершенствования конструкции аппарата. Это позволило создать новый прибор, более точно направленный звуковым пучком. Был создан ультразвуковой дальномер с лазерной указкой. Такой аппарат значительно увеличил точность измерений и облегчил проведение работ.

Приобрести ультразвуковой дальномер на сегодня можно на любых торговых точках, занимающихся измерительными приборами.

Такой аппарат имеет значительные недостатки. Главным минусом является точность замера, так как она определяется с учетом окружающей среды, в которой будет распространяться звук. Параметры и значения (главным из которых является плотность) не могут быть постоянными и имеют способность изменяться в период работ. Немаловажным недостатком считается и ограничение длины измерений, так как пределы расстояния — от 30 см до 20 м.

В связи с этим использовать ультразвуковые приборы можно в том случае, когда не требуется точных замеров и замеров не более допустимых пределов. В иных случаях лучше приобрести дальномер лазерный, хотя он стоит немного дороже, но имеет лучшие технические характеристики.

Вернуться к оглавлению

Лазерный дальномер: особенности

Устройство лазерного дальномера.

Сегодня лазерный дальномер, или как называют его по-другому — лазерная рулетка, является необходимым прибором при строительстве и отделке. Он используется для проведения как внутренних, так и наружных работ.

Этот тип дальномеров представляет собой небольшой оптико-электронный аппарат для проведения замеров расстояния. Сегодняшние производители рады предложить широкий спектр моделей с расширенными функциями, позволяющими производить вычисление площади, объем помещения, выполнять измерения объектов, расположенных в недоступных местах, которые производятся по теореме Пифагора. Помимо того, во время проведения работ можно передавать данные для обработки на ПК и, в зависимости от модификации прибора, выполнять другие дополнительные функции.

Многие модели оснащены противоударными, пыле- и влагозащитными корпусами, в связи с чем их можно применять при любых условиях проведения работ.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы с лазерным дальномером

При работе с такой модификацией прибор устанавливается на ровную плоскость и включается.

Схема работы лазерного дальномера.

После этого аппарат необходимо настроить и генерировать лазерный луч, который имеет красный цвет и направляется в требуемую точку. Эта точка отражается в приемный блок, и расстояние прибора до объекта фиксируется на специальном дисплее, расположенном в корпусе дальномера.

Работает лазерный дальномер по следующему принципу: аппаратом посылаются импульсы на цель, которая, в свою очередь, их отражает, а встроенный элемент микропроцессора определяет длину с учетом времени с того момента, когда был послан импульс, до приема отражения.

Вернуться к оглавлению

Преимущества дальномера в отличие от простой рулетки

Проекты с ультразвуковым дальномером.

Лазерный дальномер характеризуется следующими особенностями:

  1. При замерах можно обойтись без посторонней помощи.
  2. Используя лазерный дальномер, появляется возможность измерять объекты с препятствиями, которые невозможно замерить при помощи обычной рулетки.
  3. Применение таких дальномеров значительно сокращает время проведения работ и проводит замеры наиболее точно.
  4. Видимый лазерный луч является ориентиром, и в связи с этим проще и удобней работать.
  5. При помощи лазерного прибора без проблем можно проводить и другие работы, например, устанавливать оконные рамы, подоконники, заливать цементный пол.
  6. Такие приборы способны измерять не только длину, но площадь и объем.

Вернуться к оглавлению

Как выбрать дальномер: рекомендации

Электрооптический дальномер.

Перед приобретением дальномерного устройства необходимо определиться с предстоящими работами, то есть с тем, для каких целей он нужен. Чем больше функций у прибора, тем он дороже будет стоить.

Пункты, которые необходимо учесть перед выбором:

  1. Классификация.

Подобные приборы бывают:

  • бытовые;
  • профессиональные.

Если прибор приобретается для внутренней отделки квартир, то для этих целей подойдет простое бытовое устройство. Если предстоит работать при более суровых условиях и на сложных строительных объектах, то необходимо призадуматься над профессиональным оборудованием. Но цена на профессиональные приборы значительно выше. Бывает и так, что некоторые бытовые дальномеры могут быть оснащены дополнительными функциями.

  1. Дальность замера.

Структурная схема импульсного лазерного дальномера.

Современные лазерные измерительные приборы могут иметь дальность луча до 200 м. Приобретая устройства с максимальной дальностью измерения, необходимо обратить внимание на приспособление для установки штатива, так как производя замеры на больших расстояниях, нужно иметь штатив. В случае использования прибора для строительства загородного дома или на строительных площадках небольшого размера, достаточно использовать дальномер с дальностью до 50 м.

  1. Точность дальномера.

В основном все лазерные дальномеры обладают точностью измерений с погрешностью от 1.5 до 2 мм, что решает проблемы при бытовых и профессиональных застройках.

  1. Производитель.

Качество дальномеров также напрямую зависит и от производителя. Самыми лучшими компаниями по производству дальномеров считаются BOSH, Stabila. Как правило, устройства европейских производителей намного дороже продукции китайского производства, но и качество китайских намного уступает.

  1. Гарантийное обслуживание.

Любая известная компания на свое оборудование предоставляет гарантийный талон, предоставляющий право на сервисное обслуживание. В обычных случаях гарантия дается на 1-2 года на бытовые лазерные приборы и до 3 лет на профессиональное оборудование. Приобретая дальномер, необходимо выяснить, имеется ли центр для обслуживания оборудования той или иной фирмы.

  1. Дизайн и удобство при использовании.

При подборе лазерного устройства необходимо его подержать в руках. Он должен быть удобным, нетяжелым и не выпадать из рук. Чем меньше габариты устройства, тем удобней его использовать, так как можно поместить даже в карман. Для удобства применения дальномера многие производители оснащают его корпус резиновыми деталями.

  1. Функциональность.

Вернуться к оглавлению

Дополнительные моменты

Структурная схема ультразвукового дальномера.

Цена на дальномеры увеличивается при наличии дополнительных функций. Приборы в свою конструкцию могут включать следующие функции:

  1. Память. Можно применять для сохранения величин, которые часто используются при работе.
  2. Откидная скоба. При ее помощи производится измерение внутренних углов.
  3. Bluetooth. Это беспроводная система передачи на расстоянии данных, которая позволяет моментально перенести измерения на ПК.
  4. Определитель площади и объема.
  5. Оптический визир. Необходим для визуализации лазерной точки и наведения на предмет. Это очень удобно в солнечную погоду.

Соблюдая все рекомендации, вы без особого труда сделаете правильный выбор. Удачи!


moiinstrumenty.ru

Как работает ультразвуковой дальномер | РОБОТОША

Бесконтактные способы измерения расстояний, используя волны в ультразвуковом диапазоне широко применяются в нашей повседневной жизни. Мы сталкиваемся с ними, делая УЗИ в поликлинике, используя эхолот на рыбалке. Парктроник в автомобиле помогает нам избежать столкновения, сдавая задним ходом. И конечно же ультразвуковые датчики широко применяются в робототехнике, помогая нашему роботу лучше «осязать» мир. В живой природе принцип ультразвуковой локации используется, например, летучими мышами и дельфинами. Сегодня я расскажу как же все это работает.

 

Что такое ультразвук

Человек способен воспринимать звуковые волны, совершающие колебания в диапазоне от 20 до 20000 Гц (напомню, 1 Герц — это число колебаний в секунду). С возрастом диапазон воспринимаемых нами частот снижается, но в среднем, ребенок способен воспринимать звук именно в этом диапазоне. Если же колебания звуковых волн превысят этот диапазон, то человек перестает воспринимать их, но летучие мыши, собаки, дельфины, и мотыльки вполне могут их услышать. Такие колебания являются примерами ультразвука. Ультразвук — это упругие колебания и волны в диапазоне от 20 кГц до 1 ГГц. Термин упругие подчеркивает неэлектромагнитную природу этих колебаний и волн.

Длина волны находится в обратной зависимости от ее частоты, следовательно ультразвуковые волны, по сравнению с обычным звуком имеют меньшую длину волны. Вследствие этого, ультразвуковые волны отражаются от различных препятствий гораздо лучше, чем обычные звуковые волны, что делает их весьма полезными на практике.

Автомобильный парктроник

 

Пьезоэффект и магнитострикция

Как же получить колебания в ультразвуковом диапазоне?

Кристаллы некоторых материалов (таких как кварц) способны совершать очень быстрые колебания, при прохождении через них электричества. Это, так называемый, обратный пьезоэффект. Во время вибрации, они толкают и тянут воздух вокруг себя, производя, тем самым, ультразвуковые волны. Устройства, которые производят ультразвуковые волны с помощью пьезоэлектричества известны как пьезоэлектрические преобразователи. Пьезоэлектрические кристаллы также работать в обратном порядке: если ультразвуковые волны, распространяясь по воздуху,  сталкиваются с пьезоэлектрическим кристаллом, слегка деформируют его поверхность, в результате чего в кристалле возникает электрическое поле. Итак, если подключить пьезоэлектрический кристалл к измерителю электрического напряжения, мы получим детектор ультразвука.

Пьезоэлектрический эффект

Ультразвуковые волны могут быть получены с использованием магнетизма вместо электричества. Так же, как пьезоэлектрические кристаллы производят ультразвуковые волны в ответ на электричество, существуют и другие кристаллы, которые излучают ультразвук в ответ на магнетизм. Это эффект магнистрикции. Такие кристаллы называются магнитострикционными кристаллами. Датчики, использующие их, называются магнитострикционными преобразователями.

В англоязычной литературе ультразвуковые датчики называются ultrasound sensor.

 

Ультразвуковой дальномер

Используя пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи мы можем создать устройство, измеряющее расстояние до объектов — ультразвуковой дальномер, который работает следующим образом.

В момент измерения мы создаем электрическое колебание при помощи генератора, которое преобразуясь (например, при помощи пьезокристалла) в ультразвуковую волну, излучается в окружающее пространcтво. Эта волна отражается от препятствия и возвращается как эхо в приемник (также можно использовать пьезокристалл). Измеряя время между посылкой и приемом нашего отраженного сигнала и, зная скорость звуковой волны , распространяемой в данной среде (для воздуха это величина около 340 м/с), мы можем вычислить расстояние до препятствия.

   

Принцип действия ультразвукового дальномера

 

Ограничения

  • Повышением частоты (снижением длины) излучаемой волны можно увеличивать чувствительность прибора к более мелким объектам.
  • Частичные отражения, или как их называют паразитный эхо-сигнал, могут исказить результаты измерений (причиной могут стать криволинейные или наклонные по-отношению к направлению излучения сигнала поверхности).

Паразитный эхо-сигнал

  • Измерения объектов из звукопоглощающих, изоляционных материалов или имеющих тканевую (шерстяную) поверхность могут привести к неправильным измерениям вследствии поглощения (ослабления) сигнала. Домашний кошара может стать этаким «стелсом» для ультразвукового дальномера.
  • Чем меньше объект, тем меньшую отражающую поверхность он имеет. Это приводит к более слабому отраженному сигналу.

Отражение от маленького объекта приводит к слабому сигналу

  • При высокой влажности (дождь, снег) сигнал также может частично отражаться от капель (снежинок), что приводит к паразитному эхо-сигналу.
  • Сильный ветер может повлиять на распространение волн (буквально «сдуть»), что также приводит к ошибке измерений.

Зная ограничения, связанные с физической природой ультразвука можно решить подходит этот тип дальномера для вашей задачи или же нет.

 


Еще по этой теме

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

robotosha.ru

Ультразвуковой дальномер HC-SR04 [Амперка / Вики]

Ультразвуковой дальномер рассчитан на определение расстояния до объектов в радиусе четырёх метров.

Работа модуля основана на принципе эхолокации. Модуль посылает ультразвуковой сигнал и принимает его отражение от объекта. Измерив время между отправкой и получением импульса, не сложно вычислить расстояние до препятствия.

Подключение УЗ дальномера

Модуль подключается четырьмя проводами. Контакты VCC и GND служат для подключения питания, а Trig и Echo— для отправки и приема сигналов дальномера. Подключим их к пинам 10 и 11 соответственно.

Напряжение питания дальномера 5 В. Модуль работает и с платами, напряжение которых 3,3 В — в этом случае подключайте его к пинам группы с P8 по P13. Установите джампер выбора питания V2 на Troyka Shield в положение V2+5V. Пин микроконтроллера, соединённый с пином Echo должен быть толерантен к 5 В. Приведённая схема подходит для подключения дальномера к Iskra JS.

Пример работы

Рассмотрим как работает дальномер.

  • Для того чтобы инициализировать отправку сигнала дальномером, необходимо подать высокий сигнал длительностью 10 μs на пин Trig.

  • После получения высокого сигнала длительностью 10 μs на пин Trig, модуль генерирует пучок из восьми сигналов частотой 40 кГц и устанавливает высокий уровень на пине Echo.

  • После получения отраженного сигнала модуль устанавливает на пине Echo низкий уровень.

Зная продолжительность высокого сигнала на пине Echo можем вычислить расстояние, умножив время, которое потратил звуковой импульс, прежде чем вернулся к модулю, на скорость распространения звука в воздухе (340 м/с).

Функция pulseIn позволяет узнать длительность импульса в μs. Запишем результат работы этой функции в переменную
duration.

Теперь вычислим расстояние переведя скорость из м/с в см/мкс:

distance = duration * 340 м/с = duration * 0.034 м/мкс

Преобразуем десятичную дробь в обыкновенную

distance = duration * 1/29 = duration / 29

Принимая во внимание то, что звук преодолел расстояние до объекта и обратно, поделим полученный результат на 2

distance = duration / 58

Оформим в код всё вышесказанное и выведем результат в Serial Monitor

ultrasonic.ino
// Укажем, что к каким пинам подключено
int trigPin = 10; 
int echoPin = 11;  
 
void setup() { 
  Serial.begin (9600); 
  pinMode(trigPin, OUTPUT); 
  pinMode(echoPin, INPUT); 
} 
 
void loop() { 
  int duration, distance;
  // для большей точности установим значение LOW на пине Trig
  digitalWrite(trigPin, LOW); 
  delayMicroseconds(2); 
  // Теперь установим высокий уровень на пине Trig
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  // Подождем 10 μs 
  delayMicroseconds(10); 
  digitalWrite(trigPin, LOW); 
  // Узнаем длительность высокого сигнала на пине Echo
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH); 
  // Рассчитаем расстояние
  distance = duration / 58;
  // Выведем значение в Serial Monitor
  Serial.print(distance); 
  Serial.println(" cm"); 
  delay(100);
}

Работа с библиотекой

Количество строк кода можно существенно уменьшить, используя библиотеку для работы с дальномером.

ultrasonic_lib.ino
#include <NewPing.h>
 
#define TRIGGER_PIN  10
#define ECHO_PIN     11
#define MAX_DISTANCE 400
 
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  delay(50);
  Serial.print("Ping: ");
  Serial.print(sonar.ping_cm());
  Serial.println("cm");
}

Работа с Iskra JS

var sonic = require('@amperka/ultrasonic')
  .connect({trigPin: P10, echoPin: P11});
 
sonic.ping(function(err, value) {
  if (err) {
    console.log('An error occurred:', err);
  } else {
    console.log('The distance is:', value, 'millimeters');
  }
}, 'mm');

Характеристики

  • Напряжение питания: 5 В

  • Потребление в режиме тишины: 2 мА

  • Потребление при работе: 15 мА

  • Диапазон расстояний: 2–400 см

  • Эффективный угол наблюдения: 15°

  • Рабочий угол наблюдения: 30°

Ресурсы

wiki.amperka.ru

Ультразвуковой дальномер-рулетка CP-3001

Заказал это устройство из-за своей тяги к многофункциональными гаджетам. Дальномер, да еще рулетка для измерений небольших расстояний в одном флаконе – это прикольно! Конечно, я был в курсе, что измерение расстояния ультразвуком имеет множество недостатков и не идет в никакое сравнение с измерением лазерным дальномером, но возможность протестировать новое, да еще не описанное устройство взяла верх, и я его заказал.

Так что, если вам интересно, что из этого получилось…

Дальномер пришел в стандартной для магазина OEM-упаковке – белой картонной коробке. В комплекте был сам дальномер, источник питания (редкая для наших краев батарейка 23A 12V) и инструкция.

По дизайну и размерам дальномер сходен с обычной рулеткой. Только в отличие от рулетки сбоку расположены жидкокристаллический дисплей и функциональные кнопки.

С противоположной стороны – батарейный отсек и кнопка для сворачивания рулетки. Да, здесь в отличие от обычной рулетки лента фиксируется при извлечении.

С лицевой стороны – излучатель / приемник ультразвука, лазерный целеуказатель и кнопка активации измерения.

Сверху — тумблер включения и выход рулетки. Общая длина рулетки – 1 м. Материал – пластик. С одной стороны шкала в миллиметрах, с другой — в дюймах. По сравнению с моей 3-х метровой рулеткой из металлической ленты смотрится довольно скромно.

Вес дальномера с батарейкой – почти 90 г.

Корпус прибора скреплен только двумя болтами (два других закрывают отсек с рулеткой). Это позволило без проблем его вскрыть, для того чтобы ознакомиться с внутренним строением.

Измерения

Заявленные параметры устройства:

Измеряемое расстояние: 0.5 – 18 м.
Точность: 0.5%
Рабочая частота: 40 kHz
Рабочая температура: 0 – +43 градуса Цельсия

В отличие от измерений рулеткой, для осуществления корректных измерений ультразвуком требуется выполнение определенных условий:

1) Так как измерение осуществляется по принципу эхолокации (измеряется время, за которое ультразвуковая волна доходит до препятствия, отражается от него и возвращается назад), необходимо чтобы пространство между прибором и объектом, расстояние до которого измеряется, было свободно. Также нежелательно проводить измерения до предметов, которые могут поглощать звуковую волну (например, штор) и имеют неровную поверхность.

2) Скорость распространения ультразвука в воздухе зависит от температуры. Для оценки температуры в дальномер встроен термодатчик. Поскольку он находится внутри прибора, то при переносе его из одной температурной среды в другую перед измерением следует подождать, чтобы температура прибора сравнялась с температурой окружающей среды.

3) Фронт звуковой волны по мере распространения расширяется, поэтому если объект до которого проводится измерение находится на большем расстояния, он также должен быть достаточно большим (то есть измерение длины узкого и длинного коридора может оказаться некорректным).

4) Атмосферные колебания также оказывают влияние на измерение, поэтому прибор не рекомендуется использовать на открытом воздухе.

Ограничения, накладываемые на измерения, как видите, настолько существенны, что исключают профессиональное использование этого инструмента.

В быту же измерения необходимы довольно редко, они как правило происходят в более комфортных условиях и не требуют точности до миллиметра. Лично я делал их обычной рулеткой. Применимость ультразвукового дальномера для бытовых измерений в моем представление зависело от того, насколько удобным и точным это будет по сравнению с рулеткой.

Прежде всего, проверим точность определения температуры. Думаю приемлемо.

Процесс измерения заключается в наведении прибора на поверхность, до которой измеряется расстояние и нажатии на кнопку «MEAS». Поверхность в месте приложения звуковой волны подсвечивается лазером (это для того чтобы было видно, до куда конкретно мы измеряем расстояние), слышен негромкий щелчок и на экране отображается результат. Все занимает пару секунд.

Что касается точности измерений. В дальномере предусмотрен выбор измерения расстояния от задней (по умолчанию) или передней кромки. Независимо от выбора кромки, прибор почему то прибавляет 2 см. к результату измерения. Судя по схожей проблеме, описанной в обзоре дальномера другой модели, это очевидно какой-то нюанс электроники. Точность, как вы можете убедиться, в обоих случаях соизмерима точности рулетки (естественно учитывая отступ в 2 см). Расстояние между кромками – 7см.

От задней кромки


От передней кромки

Измерения проводились в узком и длинном коридоре, как раз в условиях, где применение ультразвукового дальномера не рекомендуется. По этой причине отправная точка измерений располагалась примерно посередине коридора, расстояния измерялись в обе стороны от нее, а для определения общей длины была использована функция суммирования (кнопка «+/=«).

В одну сторону получилось 5.29 м.

В другую – 9.29 м.

Итого – 14.58 м. Общее время измерений – секунд 30.

В принципе, таким способом можно суммировать любое число расстояний, тут главное не сбиться в процесс измерения.

Длина коридора по замерам рулеткой составила 15 м, а сам процесс измерения 3-х метровой рулеткой – около 5 минут (с учетом простановку пометок карандашом). Этот результат более точен, но трудозатраты значительно выше.

Помимо суммирования, прибор может умножать значения (кнопка «x/=«), что позволяет вычислять площадь

и объем

Выводы

Касательно применения ультразвукового дальномера как такового:

Плюсы:

Удобно. Не нужно мотаться с рулеткой по помещению. Процесс измерения занимает считанные секунды.

Минусы:

Низкая точность измерения. На процесс прохождения звука влияет довольно много внешних факторов, поэтому погрешность измерения в различных условиях будет также разная. К тому же, если рулеткой мы можем мерять просто по полу не смотря на его наклон, то дальномер придется фиксировать по уровню чтобы волна не ушла в сторону.

Ограниченная область применения. Расстояния можно измерять только до относительно больших и плоских предметов и только в помещении.

Касательно самой идеи совмещения рулетки и дальномера.

Как обычно у китайцев – отличная идея и хромающая реализация. Сам по себе ультразвуковой дальномер мало востребован из-за низкой точности и ограниченной области применения. Если снабдить его рулеткой, то можно проводить измерения на скорую руку дальномером, а более точные или недоступные дальномеру измерения рулеткой.

В реальности же, область применения измерений рулеткой значительно выше, следовательно, нужно было бы к качественной рулетке приделать дальномер. То есть чтобы в качестве дополнительной опции выступал дальномер, а не посредственная рулетка делала из посредственного дальномера многофункциональное устройство.

В общем, как идея такой «комбайн» вполне имеет право на жизнь. Что касается этой конкретной реализации – решать вам. Лично я удовлетворил свое любопытство, получив этот инструмент бесплатно на обзор от интернет — магазина Chinabuye.com. Купил бы я его? Думаю — нет. Слишком мало ситуаций в которых я бы нашел ему применение.

mysku.ru

Ультразвуковой дальномер

Или как я его называю «беспроводная рулетка».
Измеряет расстояние довольно точно, погрешности не заметила, но ко мне пришел бракованный, не откалиброванный, врет на 2 см, приходится от каждого измерения вычитать эти 2 см, эта проблема только у меня.
Для удобства есть функции сохранения в памяти 3-х измерений, подсчет из них площади и объема, сложение и вычитание, а также лазерный указатель для наводки на объект, до которого нужно измерить расстояние, еще есть датчик температуры и другие системы измерений.

Упаковка с характеристиками


Минимальное расстояние до объекта должно быть не меньше 50 см, максимальное до 18 м. Погрешность производитель указал ± 1 см, такая же и цена деления — 1 см. Округляет значение больше границы в 0,5 см в большую сторону и при значении меньше границы в 0,5 см в меньшую сторону.

Погрешность ни разу не проявилась, честно пыталась ее поймать, но не удалось. В подобном обзоре кто-то нашел помещение, где можно измерить максимальное расстояние, оказалось у прибора максимум — 12 м.

Внешний вид:


В рабочем состоянии:

Лазерная точка:

Батарейный отсек:

К сожалению мой прибор измеряет он не от дальней своей стенки, а где то 2 см от нее, поэтому от измерения нужно отнимать еще 2 см, калибровки у него нет. Но это только у моего дальномера, видимо магазин избавился так от бракованного товара, у других владельцев данного устройства такой проблемы нет. Решение предлагают — приклеить к нему 2 см брусок, но так как у меня нет необходимости считать площадь и объем помещения, мне не сложно в уме вычитать 2 см.


Инструкция была не правильная, по ней ничего не получалось, поэтому не выкладываю, а разобралась сама, все как в калькуляторе:

На видео нет сложения и вычитания, забыла, но оно происходит как на калькуляторе: М1 + М2, и тут же выдает результат, также при вычитании из меньшего большее рисует знак «-«.

Интересно стрелять им в ухо. Человек стоит далеко, а звук как будто рядом у тебя что-то трещит возле уха, забавно…

Плюсы и минусы:

+ Удобный инструмент для работы в небольших помещениях, логично и хорошо налажены функции вычисления,

+ Есть измерение в футах и дюймах,

+ Есть лазерная точка и температурный датчик.

— Приходится вычитать 2 см, нет калибровки чтобы убрать эти 2 см, из-за этого он сводит на нет остальные удобные функции сложения, вычитания и умножения, но, опять же повторюсь, эта проблема только с моим прибором,

— Температуру измеряет только при включении, чтобы снова измерить, необходимо дождаться выключения и включить снова,

— Лазер работает не долго, с котом не поиграешь, нужно постоянно включать его снова,

— На открытом воздухе бесполезен, так как результаты будут неточные из-за ветра

Товар предоставлен бесплатно для обзора.

mysku.ru

Ультразвуковой дальномер

Привет! Друзья. Сегодня я вам покажу и расскажу, как сделать ультразвуковой дальномер из не дорогих китайских комплектующих на Arduino.

Для него нам понадобиться.

1) Arduino Nano.
2) Корпус.
3) Пара переключателей.
4) Ультразвуковой датчик.
5) Дисплей с десятичными точками, на 95 микросхеме.
6) Батарейный отсек для трёх «пальчиковых» батареек.
7) Монтажный провод.
8) Паяльник, припой и т.д.

Изготовление:

1) Для начала рассмотрим схему ниже, по ней мы и будем собирать наш дальномер.


2) Так и прежде чем паять нужно, откусить и выпаять штырьки с модулей.


3) Для соединения всех компонентов я буду использовать восьми цветной китайский монтажный провод. Сначала припевам проводки к Arduino Nano.

4) Потом припаиваем все кроме переключателей.

5) С задней стороны корпуса откусываем ножки под печатную плату. Они нам не понадобятся да и будут только мешать.

6) Далее берём ультразвуковой датчик и снимаем с него все размеры.


7) И все размечаем на корпусе.

8) Сверлим сначала обычным сверлом среднего размера.

9) А затем ступенчатым.

10) Крепить ультразвуковой датчик будем на терма клей. Площадку, где будем склеивать зашкурившем мелкой наждачной бумагой, это даст нам более крепкое склеивание.

11) Заклеиваем.

12) Теперь нужно установить дисплей. Замеряем его и переносим метки на корпус как это изображено на фото ниже.

13) Для начала по краям выцарапанного треугольника высверливаем не большие отверстия.

14) Затем с помощь канцелярского ножа и линейки, по периметру делаем более глубокие надрезы как это показано на фото ниже.

15) Далее раскалённым ножом прорезаем диагонали.

16) Выламываем.

17) Доработаем напильником.

18) Затем высверливаем отверстия по обе стороны от дисплея под переключатели.


19) Теперь для установки дисплея. Прикладываем дисплей к заранее проделанному отверстию и крепим на скотч как на фото ниже.

20) И хорошо заливаем терма клеем.

21) Отклеиваем скотч.

22) Вставляем переключатели.И припаиваем их к схеме.

23) Наш ультразвуковой дальномер почти готов. Подключаем Arduino Nano к компьютеру.

24) На сайте проекта скачиваем скетч. Если это ваш первый опыт работы с Arduino то можете прочитать по шаговую инструкцию о тонкостях заливания скетча в Arduino.

25) Настройка тут всего одна это длина вашего корпуса. Ставим её по длине вашего корпуса, в нашем случае это 10.0 см сохраняем

26) Теперь можно вставлять батарейки в наш ультразвуковой дальномер. ВСЕ ГОТОВО!

Применение:

Сначала включим его правым выключателем.

И видим, что он сразу показывает расстояние.

Второй выключатель просто прибавляет к показаниям длинномера столько сантиметров, сколько вы указали в настройке. Это нужно для того чтобы отмерять расстояние не только от самого датчика но и от начала корпуса.

Сам прибор действует до 3.5 м, но при таком расстояние можно измерять расстояния для больших плоских поверхностей, такие как стены. Погрешность измерения не более 3 мм, но опять же все зависит от измеряемой поверхности. Можете посмотреть замеры на фото ниже.



Также мою видео сборку можете посмотреть ниже.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Эксперименты с УЗ дальномером. Проект выходного дня.

Решил провести несколько экспериментов с ультразвуковым дальномером DYP-MY007.

Этот (и подобные) дальномеры очень распространены, торгуют ими все кому не лень. Обычно их позиционируют как «шилд» для Arduino. Я покупал здесь.

Характеристики устройства:

Напряжение питания: 5В

Потребляемый ток: до 15 мА

Диапазон измеряемых расстояний: 2 – 500 см

Угол обзора: 15 градусов.

Интерфейс

Интерфейс устройства предельно прост. Все управление происходит через 2 пина – «Trigger» и «Echo».

Для начала измерения, нужно подать на вход «Trigger» сигнал высокого уровня (мин. длительность 10 мкс). После этого дальномер излучает пачку УЗ импульсов и ловит отраженный сигнал. Дальномер формирует на выходе «Echo» импульс высокого уровня, причем длительность этого импульса пропорциональна измеренному расстоянию.

Если быть точным то:

Расстояние = «длительность импульса» * «скорость звука» / 2

Все просто, нам достаточно запустить измерение (подав имульс высокого уровня на «Trigger») и замерить длительность импульса высокого уровня на выводе «Echo».

Есть пара нюансов: после запуска измерения, импульс на выводе «Echo» может не появится вообще, либо данный вывод переходит в высокий вровень и не возвращается обратно до начала следящего измерения. Это происходит в тех случаях, когда приемник УЗ дальномера не получил отраженного УЗ импульса. В принципе, это все не критично и запросто решается программно.

Особо останавливаться на программе управления не вижу смысла, все предельно просто. К посту прикреплен пример программы для STM32F100 (запускающий импульс формируется на PWM1 таймера TIM2 (нога PA0 ), импульс «Echo» ловится как внешнее прерывание на ноге PB7).

По результатам первых тестов могу резюмировать следующее:

— чувствительность устройства на расстоянии до 2 метров сотавляет порядка 1 см.

— дальномер уверенно работает на расстоянии до 3 – 3,5 метров, дальше отраженный сигнал начинает теряться. Добиться заявленных 5 метров в реальных условиях тяжело.

ИМХО, дальномер достаточно неплох, как за свои деньги (порядка $8).

Но это все не интересно, я хотел попробовать использовать данный девайс для сканирования пространства и обнаружения препятствий. Для этого дальномер был установлен на серву, которая обеспечивает «горизонтальную развертку».

Получилось как-то так.

Сей девайс сканирует сектор (чуть больше 90 градусов), результаты измерений передаются на ПК, где программа визуализирует «картинку».

Теперь результаты экспериментов.

1. Отсутствие препятствий

Сектор получился не «идеальным» из-за того, что справа от стола находится стена. На фото ее не видно, но она есть, и дальномер ее «видит». Также набольшей мой косяк – сектор, который сканирует дальномер, направлен не четко вдоль стола, а повернут вправо (это заметно на следующий картинках – препятствие стоит справа от центра стола, а дальномер видит его посередине сектора).

2. «Препятствие»

Видно, чнто на расстоянии около 50 см дальномер четко «видит» препятствие («провал» в середине сектора).

3. «Много препятствий»

Опять же, дальномер неплохо справился, на визуализации четко видны 2 провала, которые соответствуют двум «препятствиям».

А теперь о плохом. Устанавливаем препятствие на расстоянии около метра от датчика.

Получается фигня, наше препятствие (небольшой цилиндр, сантиметра 2 в диаметре) заслонил собой стену и перекрыл «обзор» в секторе около 40 градусов.

Другие эксперименты подтверждают результаты предыдущих: на расстоянии до 60 см дальномер различит «препятствия» и «свободные промежутки», начиная с метра – все сливается.

Мораль: как измеритель расстояний девайс вполне годный, но для «сканирования пространства» (например, для навигации робота) не годится, нужно искать что-то с меньшим углом рассеивания луча/углом чувствительности приемника.

we.easyelectronics.ru