Ультразвуковой датчик Lego EV3

Ультразвук

Ультразвуковой датчик Lego EV3 часто применяется в различных соревнованиях и конкурсах.

Ультразвуковой датчик Lego EV3

Но в самом начале нужно разобраться в том, что такое ультразвуковые колебания или ультразвук.

Ультразвук

Ультразвуком называются звуковые колебания, не воспринимаемые человеческим слухом. Частота колебаний ультразвука свыше 20 кГц.

При помощи ультразвуковых колебаний животные могут ориентироваться в пространстве, охотиться, обмениваться информацией. Примером таких животных могут служить дельфины, летучие мыши и другие животные.

Дельфин

Дельфины испускают ультразвуковые колебания и находят стаи рыб под водой. Также при помощи ультразвука дельфины умеют передавать информацию друг другу. Ультразвук позволяет летучим мышам ориентироваться в темное время суток и охотиться на насекомых.

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковой датчик Lego EV3 является цифровым бесконтактным датчиком. Он входит в состав образовательного набора Lego EV3. В домашней версии набора его нет. Основной функцией датчика ультразвука является измерение расстояния до объектов, которые находятся перед ним в зоне его действия.

Конструктор Lego EV3

Принцип действия датчика заключается в том, что он посылает высокочастотную звуковую волну и принимает обратную волну, которая отражается от предмета. При этом измеряется время, затраченное на возврат ультразвукового импульса.

После чего с достаточно  высокой точностью может быть рассчитано расстояние до предмета. Звук имеет очень высокую частоту. Поэтому человеческое ухо не может услышать этот звук.

Ультразвуковой датчик Lego EV3 выдает измеренное расстояние в сантиметрах или в дюймах. Основные характеристики датчика:

  1. Сенсор имеет диапазон измерений от 0 до 255 см
  2. Если расстояние до предмета менее 3 сантиметров датчик или не обнаруживает предмет, или может давать недостоверные данные
  3. Погрешность датчика составляет около 20 процентов. Наиболее хорошо и достоверно ультразвуковой датчик EV3 работает на расстоянии от 10 до150 см

Если объект имеет небольшой объем или сделан из ткани или какого-нибудь мягкого материала, то датчик также недостаточно устойчиво измеряет расстояние до объекта.

Режимы и подключение ультразвукового датчика

Датчик ультразвука EV3 может не только измерять расстояние, но и способен фиксировать импульсы другого датчика ультразвука. Для этого существует режим «Присутствие/слушать». При включении этого режима датчик не излучает сигналы, но обнаруживает сигналы другого датчика ультразвука.

Ультразвуковой датчик

В каком из режимов работы находится датчик, можно определить визуально. Вокруг «глаз» датчика находится световой индикатор. Когда индикатор светится и не мигает, то у датчика режим «Измерение». Мигание индикатора показывает, что датчик находится в режиме «Присутствие/слушать».

К контроллеру Lego EV3 датчик может быть подключен  плоским черным соединительным кабелем, входящим в состав конструктора. Ультразвуковой датчик по умолчанию включается в порт под номером четыре.

Блок Lego EV3

Но включать можно в любой входной порт. Контроллер автоматически определит порт подключения.

Области применения ультразвуковых датчиков

Датчики ультразвука нашли свое применение в автомобилестроении, медицине, гидролокации, военной области.

Парковочный радар Парктроник
  • Почти все современные машины используют парковочные радары. Их еще называют парктрониками.  Парковочные радары помогают следить за расстоянием между машиной и окружающими предметами.
  • В навигации гидролокация занимает важное место. Гидролокация позволяет обнаружить подводные препятствия. Рыболовецкие суда могут обнаруживать косяки рыб и отдельных крупных рыб. Гидролокация помогает исследовать физические свойства океана. В океанологии  позволяет картографировать морское дно. Также можно производить поиск затонувших судов и т.д.
  • В медицине можно при помощи аппаратов УЗИ определить пол ребенка до рождения. Также аппараты УЗИ позволяют выявить различные заболевания на ранних стадиях развития.
  • В военной области гидролокация применяется для того, чтобы обнаружить подводные лодки, надводные корабли, торпеды. Затем производить наблюдение и сопровождение объектов. При помощи гидролокации происходит  определение координат целей для применения торпедного и ракетного оружия.
  • Также часто ультразвуковой датчик применяется в промышленности.

Ультразвуковой датчик Lego EV3

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Подробнее в Датчики EV3
Гироскопический датчик
Гироскопический датчик Lego EV3

Гироскопический датчик EV3 Гироскопический датчик EV3 поставляется в составе образовательного конструктора Lego...

Закрыть