Wat is de HC-SR04 ultrasone sensor:werking en zijn toepassingen

De HC-SR04 ultrasone sensor bevat een zender en een ontvanger. Deze sensor wordt gebruikt om de afstand tot het objectief te bepalen. Hier bepaalt de hoeveelheid tijd die nodig is om de golven te verzenden en te ontvangen de afstand tussen de sensor en een object. Deze sensor maakt gebruik van geluidsgolven door gebruik te maken van contactloze technologie. Door gebruik te maken van deze sensor kan de afstand die nodig is voor het doel worden gemeten zonder schade en nauwkeurige details. Het bereik van deze sensor is beschikbaar tussen 2 cm en 400 cm.

Wat is de HC-SR04 ultrasone sensor?

De HC-SR04 is een type ultrasone sensor die sonar gebruikt om de afstand van het object tot de sensor te bepalen. Het biedt een uitstekend bereik van contactloze detectie met hoge nauwkeurigheid en stabiele metingen. Het bevat twee modules zoals ultrasone zender en ontvanger. Deze sensor wordt gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals het meten van richting en snelheid, inbraakalarm, medisch, sonar, luchtbevochtigers, draadloos opladen, niet-destructief onderzoek en echografie.

HC-SR04 Ultrasone sensorpinconfiguratie

Deze sensor heeft vier pinnen en de pinconfiguratie van deze sensor wordt hieronder besproken.

• Pin1 (Vcc):Deze pin levert een +5V voeding aan de sensor.
• Pin2 (Trigger):dit is een invoerpin, die wordt gebruikt om de meting te initialiseren door ultrasone golven uit te zenden door deze pin 10us hoog te houden.
• Pin3 (Echo):dit is een output-pin, die gedurende een bepaalde periode hoog wordt en gelijk is aan de tijdsduur waarin de golf terugkeert naar de sensor.
• Pin4 (Ground):Dit is een GND-pin die wordt gebruikt om verbinding te maken met de GND van het systeem.

Functies

De kenmerken van de HC-SR04-sensor omvatten het volgende

• De voeding die voor deze sensor wordt gebruikt is +5V DC
• Afmeting is 45 mm x 20 mm x 15 mm
• De ruststroom die voor deze sensor wordt gebruikt, is <2mA
• De invoerpulsbreedte van trigger is10uS
• Bedrijfsstroom is 15mA
• Meethoek is 30 graden
• Het afstandsbereik is 2 cm tot 800 cm
• Resolutie is 0,3 cm
• Effectuele hoek is <15°
• Het werkfrequentiebereik is 40Hz
• Nauwkeurigheid is 3 mm

HC-SR04 ultrasone sensor werkt

De HC-SR04 Ultrasone sensor wordt geleverd met vier pinnen, namelijk Vcc-pin, Trigger-pin, Echo-pin en Ground-pin. Deze sensor wordt gebruikt om de nauwkeurige afstand tussen het doel en de sensor te meten. Deze sensor werkt voornamelijk op de geluidsgolven.

Wanneer deze module van stroom wordt voorzien, genereert deze de geluidsgolven die door de lucht reizen om het benodigde object te raken. Deze golven slaan toe en komen terug van het object, en worden vervolgens verzameld door de ontvangermodule.

Hier is zowel de afstand als de tijd die nodig is recht evenredig omdat de tijd die nodig is voor meer afstand hoog is. Als de triggerpin 10 µs hoog wordt gehouden, worden de ultrasone golven gegenereerd die zich met de geluidssnelheid voortplanten. Dus het creëert acht cycli van sonische burst die worden verzameld in de Echo-pin. Deze ultrasone sensor is gekoppeld aan Arduino om de noodzakelijke afstand tussen sensor en object te meten. De afstand kan worden berekend met behulp van de volgende formule.

S =(V x t)/2

Waarbij de 'S' de vereiste afstand is

'V' is de snelheid van het geluid

't' is de tijd die geluidsgolven nodig hebben om terug te keren nadat ze het object hebben geraakt.

De werkelijke afstand kan worden berekend door de waarde te delen door 2, aangezien de tijd twee keer zal zijn zodra de golven reizen en terugkomen van de sensor.

HC-SR04 ultrasone sensor met Arduino-bord

Hier geven we een voorbeeld voor de HC-SR04 ultrasone sensor die het Arduino-bord gebruikt. Deze sensor is gekoppeld aan een Arduino-bord.

De vereiste componenten van dit project omvatten voornamelijk het Arduino UNO-bord, HC-SR04 ultrasone sensor, breadboard en jumperdraden. De verbindingen van dit project zijn heel eenvoudig, zoals de volgende.

• De VCC-pin van de sensor is verbonden met 5V van de Arduino
• De Trig-pin van de sensor is verbonden met Pin 11 in de Arduino
• De Echo-pin van de sensor is verbonden met Pin 12 in de Arduino
• De GND-pin van de sensor is verbonden met de GND-pin in de Arduino

Werken

Het meten van nauwkeurige afstanden kan worden bereikt door de HC-SR04-sensor te koppelen aan verschillende soorten Arduino-boards.

Geef eerst de voeding naar de sensor om in te schakelen en verbind de GND-pin van deze sensor met de GND-pin van het Arduino-bord. En de sensormodule kan worden ingeschakeld met de voedingsspanning van het Arduino-bord wanneer de stroom die door de sensor wordt getrokken lager is dan 15mA. De stroomwaarden van de Arduino hebben dus geen invloed op de sensor.

Zodra de primaire opstelling is ingesteld, sluit u beide pinnen van sensoren zoals Trig &Echo aan op de input/output-pinnen van het Arduino-bord. Zoals we eerder hebben besproken, moet de Trig-pin in de sensor in het begin 10us worden gehouden om de meetmethode te starten. Deze sensormodule genereert dus geluidsgolven met een frequentie van 40.000 Hz voor elke seconde vanaf de bron.

Als de geluidsgolven terugkeren, wordt de Echo-pin geactiveerd totdat deze golven worden verkregen door de ontvanger. De tijd wordt gemeten met behulp van een Arduino-bord.

Toepassingen

De toepassingen van de HC-SR04-sensor omvatten het volgende,

• Deze sensor wordt gebruikt om zowel de snelheid als de richting tussen twee objecten te meten
• Het wordt gebruikt bij draadloos opladen
• Medische echografie
• Dit wordt gebruikt om objecten te detecteren en obstakels te vermijden met behulp van robots zoals tweevoeters, padvinding, obstakelvermijding, enz.
• Dieptemeting
• Luchtbevochtigers
• Deze sensor wordt gebruikt om de objecten in de buurt van de sensor te plotten door deze te draaien
• Niet-destructief testen
• Door deze sensordiepte van putten te gebruiken, kunnen putten worden gemeten door de golven door water te sturen.
• Ingesloten systeem
• Inbraakalarm

Dit gaat dus allemaal over de HC-SR04 ultrasone sensor. Uit bovenstaande informatie kunnen we tot slot concluderen dat deze sensor sonar gebruikt om de afstand tussen sensor en object te meten. De zender zendt een hoogfrequent geluidssignaal uit. Zodra het signaal een object ontdekt, wordt het teruggekaatst naar de echopin van de zender. De tijd die nodig is voor zowel de signaaloverdracht als de ontvangst, stelt ons in staat om de afstand tot een object te bepalen. Hier is een vraag voor jou, wat zijn dezelfde afstandsbepalende sensoren?