一、磁致伸縮式超聲波傳感器  

鐵磁材料在交變的磁場(chǎng)中沿著磁場(chǎng)方向產(chǎn)生伸縮的現(xiàn)象，稱(chēng)為磁致伸縮效應(yīng)。磁致伸縮效應(yīng)的強(qiáng)弱即材料伸長(zhǎng)縮短的程度，因鐵磁材料的不同而各異。

鎳的磁致伸縮效應(yīng)最大，如果先加一定的直流磁場(chǎng)，再通以交變電流時(shí)，它可以工作在特性最好的區(qū)域。磁致伸縮傳感器的材料除鎳外，還有鐵鉆釩合金和含鋅、鎳的鐵氧體。它們的工作效率范圍較窄，僅在幾萬(wàn)赫茲以?xún)?nèi)，但功率可達(dá)十萬(wàn)瓦，聲強(qiáng)可達(dá)幾千瓦每平方毫米，且能耐較高的溫度。  

磁致伸縮式超聲波發(fā)生器是把鐵磁材料置于交變磁場(chǎng)中，使它產(chǎn)生機(jī)械尺寸的交替變化即機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生出超聲波。它是用幾個(gè)厚為0.1-0.4mm的鎳片疊加而成，片間絕緣以減少渦流損失，其結(jié)構(gòu)形狀有矩形、窗形等。  

磁致伸縮式超聲波接收器的原理是：當(dāng)超聲波作用在磁致伸縮材料上時(shí)，引起材料伸縮，從而導(dǎo)致它的內(nèi)部磁場(chǎng)( 即導(dǎo)磁特性)發(fā)生改變。根據(jù)電磁感應(yīng)，磁致伸縮材料上所繞的線圈里便獲得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。此電勢(shì)送到測(cè)量電路，最后記錄或顯示出來(lái)。  

二、為什么要將超聲波傳感器應(yīng)用于無(wú)人機(jī)著陸、懸停、地面跟蹤  

無(wú)人機(jī)降落輔助是無(wú)人機(jī)所具有的一項(xiàng)功能，可以檢測(cè)無(wú)人機(jī)底部與著陸區(qū)域的距離，判定著陸點(diǎn)是否安全，然后緩慢下降到著陸區(qū)域。盡管GPS監(jiān)測(cè)、氣壓傳感和其他傳感技術(shù)有助于著陸過(guò)程，但在這個(gè)過(guò)程中，超聲波傳感是無(wú)人機(jī)的主要和最準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。大多數(shù)無(wú)人機(jī)中還有懸停和地面跟蹤模式，主要用于捕捉連續(xù)鏡頭和陸地導(dǎo)航，其中超聲波傳感器有助于將無(wú)人機(jī)保持在高于地面的恒定高度。  

無(wú)人機(jī)地面跟蹤和著陸的共同要求是能夠可靠地檢測(cè)到距離地面5米高的距離。假設(shè)信號(hào)調(diào)節(jié)和處理正確，40-60kHz范圍內(nèi)的超聲波傳感器通?？梢詽M足這個(gè)范圍。  

超聲波傳感可以檢測(cè)其他技術(shù)難以解決的的表面。例如，無(wú)人機(jī)經(jīng)常會(huì)遇到建筑物上的玻璃窗和其他玻璃表面。光傳感技術(shù)有時(shí)會(huì)穿過(guò)玻璃和其他透明材料，這對(duì)無(wú)人機(jī)懸停在玻璃建筑物上造成困難。超聲波則能夠可靠地反射出玻璃表面。  

雖然眾多的傳感技術(shù)可以檢測(cè)物體的接近程度，但是超聲波傳感可在無(wú)人機(jī)著陸時(shí)的探測(cè)距離，然而無(wú)人機(jī)下降的時(shí)候必須考慮與地面的實(shí)時(shí)距離。每一克無(wú)人機(jī)的機(jī)身重量都能影響無(wú)人機(jī)能在空中的續(xù)航時(shí)間，Maxbotix設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)超聲波傳感器 XL-MaxSonar-WR系列 - MB7052具有高性能、小體積、低成本、易于使用和輕量級(jí)的特點(diǎn)。我們推薦無(wú)人機(jī)超聲波傳感器重約5.8克。這款無(wú)人機(jī)超聲波傳感器在方案成本以及不同表面的可靠性方面良好運(yùn)行。  

無(wú)人機(jī)應(yīng)用日趨廣泛避障技術(shù)實(shí)現(xiàn)有哪些方式?接著我們?cè)诹私庖幌聜鞲衅髟跓o(wú)人機(jī)避障中的應(yīng)用  

避障技術(shù)作為增加無(wú)人機(jī)安全飛行的保障也隨著技術(shù)的發(fā)展日新月異。「避障功能」作為無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中，通過(guò)其傳感器收集周邊環(huán)境的信息，測(cè)量距離從而做出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令，從而達(dá)到「避障」的作用，帶來(lái)的最直接的好處就是，以往一些人為疏忽造成的撞擊，現(xiàn)在都能經(jīng)由避障功能去避免，既保障了無(wú)人機(jī)飛行安全的同時(shí)，也避免了對(duì)周?chē)藛T財(cái)產(chǎn)的損害，讓飛無(wú)人機(jī)的門(mén)檻進(jìn)一步得到了降低。目前，無(wú)人機(jī)的避障技術(shù)中最為常見(jiàn)的是超聲波傳感器、紅外線傳感器、激光傳感器以及視覺(jué)傳感器。  

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