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1、测距传感器模块调研报告调研目标调研目标为：测量范围在0.10-8.00m，对测量精度没有特别要求；工作在室 外无线传感十节点上，工作电压低、功耗小，适应室外大幅度的温度、湿度变化 的测距元件；将激光测距和超声波测距作为主要考虑方向。测距传感器分类测距传感器有：超声波测距传感器、激光测距传感器和红外线测距传感器； 其中常用的是超声波测距传感器和激光测距传感器。激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后 激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到 雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因 此它能检测极其微弱的光信号。
2、记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的 时间，即可测定目标距离。因为光速太快，激光传感器必须极其精确地测定传输 时间。激光测距传感器的特点和优势一、传输时间激光测距虽然原理简单、结构简单，因为激光测距传感器售价 太高，一般在几千美元，主要用于军事和科学研究方面。即使在工业自动化方面 常用的近距离(0.0-1000m)激光测距仪价位也在千元左右甚至上万元。二、传输时间激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。光 速约为3.0x 108n/s，要想使分辨率达到1 mm，则传输时间测距传感器的电子电路 必须能分辨出3ps的时间，这是对电子技术提出的过高要求，实现起来造价太高。 虽说如今
3、相对便宜的传输时间激光传感器巧妙地避开了这一障碍，利用一种简单 的统计学原理(平均法则)实现了 1mm的分辨率，并且能保证响应速度，其造价 也在千元左右。常用激光距离传感器模块型号LRFS-0040-1MINSIGHT-60特 点工作电压10V-30V 直流12VDC 至 24VDC功耗保持状态 0.4 W，测量状态 1 W4-20mA输出波长650nm，红色可见激光适用范围测量范围0.1 - 50m，任何自然物体表面(30m， 黑色表面)，超过100m时需使用特 制反射板0.1-60m，测量距离达 到200m时，要使用 反光板测量精度1mm (0.1-10m); 2mm,3mm(10m)全程
4、精度误差1.5mm工作温度-10 C-50 C使用环境温度40 C物理量体积130mmx79x50mm (LxWxH)120x75x45 (mm)重量200g220g价格超声波测距传感器工作原理:超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率 高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波传感器虽然也经常用于检测距离较远的物体，而且由于它不是光学装 置，所以不受颜色变化的影响。常见超声波距离传感器兀件型号超声波防盗器距离感应超声波模块超声波测 距模块 HC-SR04TCT4
5、0-16R/T(直径16mm)18mm 超 声波传感 器(KS-A18 40H11.5T R) 防水型KS-A1640H12Ultrasoni c Range Finder XL-EZ4特工作电压DC9-15V5V120Vp-p120Vp-p3.3V，5V功耗静态电静态电3.4 mA流：小于3mA流：小于2mA5 V,2.1 mA3.3 V工作频率40KHZ40KHz40KHz40KHz40KHz42 kHz u发射声压3117dB3100dB3120dB接受灵敏度3-65dB*4dB3-63dB适用范围测量范围08m2cm-550c m0.215m0.24m0.5-16.5m0.1-7.65
6、 m感应角度不大于15 度不大于15 度测量精度5cm可达0.3cm价位及厂商25元8元/对4.5元东莞科森东莞科森180元美国工作温度-35C-85C-35C-85C-35C-60C超声波传感器是依据声速测量距离的，因此存在一些固有的缺点，不能用于 以下场合：1. 待测目标与传感器的换能器不相垂直的场合。因为超声波检测的目标必 须处于与传感器垂直方位偏角不大于15角以内。2. 需要光束直径很小的场合。因为一般超声波束在离开传感器2m远时直 径为 0.76cm。3. 需要可见光斑进行位置校准的场合。4. 多风的场合。5. 真空场合。6. 温度梯度较大的场合。因为这种情况下会造成声速的变化，需要有温度 补偿机制。7. 需要快速响应的场合。合乎要求的测距传感模块对比激光测距模块和超声波测距元件不难发现：常用的激光测距模块测量精 度高、测距范围大，但是代价高，体积大，工作电压较高（1030V），功耗大， 不适合安装在无线传感节点上。超声波测距元件价格便宜，体积小工作电压低35V，功耗低，但测距范围较 小(0.1015m)，可以满足我们的测距范围0.108m，精度要求不高的要求。建议考虑：TCT40-16R/T(直径16mm)、KS-A1640H12超声波测距元件。
