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超聲波傳感器存在什么問題?
1、反射問題
如果被探測物體始終在合適的角度,那超聲波傳感器將會(huì)獲得正確的角度。但是不幸的是,在實(shí)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(huì)出現(xiàn)幾種誤差:當(dāng)被測物體與傳感器成一定角度的時(shí)候,所探測的距離和實(shí)際距離有個(gè)三角誤差。這個(gè)問題和高中物理中所學(xué)的光的反射是一樣的。在特定的角度下,發(fā)出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去,因此無法產(chǎn)生回波,也就無法產(chǎn)生距離讀數(shù)。這時(shí)超聲波傳感器會(huì)忽視這個(gè)物體的存在。這種現(xiàn)象在探測墻角或者類似結(jié)構(gòu)的物體時(shí)比較常見。聲波經(jīng)過多次反彈才被傳感器接收到,因此實(shí)際的探測值并不是真實(shí)的距離值。這些問題可以通過使用多個(gè),按照一定角度排列的超聲波圈來解決。通過探測多個(gè)超聲波的返回值,用來篩選出正確的讀數(shù)。
2、噪音
雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45Khz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如,電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生一定的高頻,輪子在比較硬的地面上的摩擦所產(chǎn)生的高頻噪音,機(jī)器人本身的抖動(dòng),甚至當(dāng)有多個(gè)機(jī)器人的時(shí)候,其它機(jī)器人超聲波傳感器發(fā)出的聲波,這些都會(huì)引起傳感器接收到錯(cuò)誤的信號(hào)。這個(gè)問題可以通過對發(fā)射的超聲波進(jìn)行編碼來解決,比如發(fā)射一組長短不同的音波,只有當(dāng)探測頭檢測到相同組合的音波的時(shí)候,才進(jìn)行距離計(jì)算。這樣可以有效的避免由于環(huán)境噪音所引起的誤讀。
3、交叉問題
交叉問題是當(dāng)多個(gè)超聲波傳感器按照一定角度,被安裝在機(jī)器人上的時(shí)候所引起的。超聲波X發(fā)出的聲波,經(jīng)過鏡面反射,被傳感器Z和Y獲得,這時(shí)Z和Y會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)來計(jì)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(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行編碼。讓每個(gè)超聲波傳感器只聽自己的聲音。