Датчики. Датчик звука

1.

Датчики
Датчик – это устройство, преобразующее
входное воздействие любой физической величины
(например, давление) в сигнал, удобный для
дальнейшего использования.

2.

ДАТЧИК ЗВУКА
Датчик звука предназначен для определения уровня громкости.
Вы можете увидеть микрофон, вставленный в поролоновую подушку,
конденсатор и розетку, расположенные сверху печатной платы.

3.

Звук.
Звуком называют колебания
воспринимаемые человеческим
ухом.
От 16 до 20000 Гц.

4.

Источники звука
естественные
искусственные
(голос, шелест листьев,
шум прибоя и др.)
(камертон, струна,
колокол, мембрана и
др.)

5.

:
Приемники звуковых волн:
Естественный – ухо.
Чувствительность его
зависит от частоты
звуковой волны: чем
меньше частота волны,
тем меньше
чувствительность уха.
Искусственный –
микрофон. Он
преобразует
механические звуковые
колебания в
электрические.

6.

Громкость звука
Громкость звука измеряется в единицах, называемых Децибелами (дБ)
дБ
130
120
110
100
90
80
Громкость
Болевой порог
Почти невыносимо
Крайне шумно
Крайне шумно
Очень шумно
Очень шумно
70
60
50
40
30
20
10
0
Шумно
Шумно
Отчетливо слышно
Довольно слышно
Тихо
Едва слышно
Почти не слышно
Не слышно
Источник звука
Самолёт на старте
Отбойный молоток
Вертолёт
Оркестр, раскаты грома
Громкие крики
Крик, громкий смех, мотоцикл
с глушителем
Громкие разговоры (1м)
Офисный шум
Разговор, пишущая машинка
Негромкий разговор
Шёпот, тиканье настенных часов
Шёпот (1м)
Тихий шелест листьев

7.

Разновидности звуковых устройств
• Стандартный шумовой датчик. Это обычное оборудование, которое будет
реагировать либо на любые звуки, либо на определенный набор команд. Такие
модели чаще используют в общественных зданиях, в ваннах, туалетах. Благодаря
функции задержки отключения они выключают свет только спустя минуту после
наступления тишины. Задержка включения дает возможность избежать
срабатывания на удар грома, на сигнализацию.
• Оптико-акустические устройства. Эти довольно популярные модели отличаются от
своих простых коллег. Да, они точно так же ориентируются на звук, но еще реагируют
на изменение освещенности, которое не позволяет включать свет в дневное время
суток. Конструктивно такие приборы серьезно отличаются от предыдущих датчиков.
В них присутствует фотоэлемент, анализирующий степень освещенности в
помещении.
• Акустические датчики движения. Такие устройства используются в охранных
системах зданий. Они способны реагировать не только на звук, но и на движущийся
объект. Их главный недостаток — «освещение пути» грызунов, домашних животных,
которые случайно оказались в радиусе действия датчиков движения. Справедливости
ради надо отметить, что далеко не все оборудование так чувствительно к присутствию
разномастной «мелкой живности»

8.

Где используют акустические датчики?
• Такое оборудование применяют в разных помещениях, но для одной задачи — для
сокращения расходов на электроэнергию. Звуковыми датчиками оборудуют:
• те помещения, в которых люди появляются нечасто: в гостевых спальнях, кладовых,
коридорах и т. д.;
• склады, где с включением света могут возникнуть затруднения (из-за большой
площади, занятых рук);
• дачные участки, чердаки, гаражи, подвалы, сараи, помещения, где нет возможности
установить простой выключатель;
• офисы, общественные здания, промышленные предприятия, больницы.
• Акустический датчик нередко покупают в детскую, если ребенок боится
темноты. Необходим он для людей с ограниченными возможностями. Такие
звуковые приборы являются обязательным элементом системы «умный дом».

9.

Акустический датчик: плюсы и минусы
• Умные приборы сильно отличаются от остальной, техники. Однако у них тоже есть
не только достоинства, но и недостатки. В список преимуществ можно внести:
• значительное сокращение расходов на оплату электроэнергии;
• большой радиус действия, который позволяет сделать жизнь максимально
комфортной;
• приемлемая цена, которая дает возможность оснастить жилье таким оборудованием
без большого «финансового ущерба».
• В большинстве приборов, предназначенных для домов и квартир, выключение света
происходит спустя 20-30 секунд, а не сразу после ухода человека из комнаты.
Поэтому шанс вдруг оказаться в темноте полностью исключается.
• Недостатков у акустических датчиков немного. Первый — невозможность установки
в тех помещениях, где жильцы бывают очень часто. Второй минус относится к
недорогим моделям акустических приборов, слабое их место — частые ложные
срабатывания. Главный недостаток «хлопковых» устройств — невозможность подать
сигнал, когда заняты руки. Ассортимент голосовых датчиков сильно ограничен,
нередко такие модели изготавливают самостоятельно.

10.

.
Звук – это воспринимаемые человеческими органами слуха
механические волны, которые вызывают звуковые
ощущения.
Ультразвук - высокочастотные механические колебания
частиц твердой, жидкой или газообразной среды,
неслышимые человеческим ухом. Частота колебаний
ультразвука выше 20 000 в секунду, т. е. выше порога
слышимости.

11.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК
• один из самых интересных и полезных
датчиков – ультразвуковой датчик
расстояния.
• Наиболее частая задача, которая
возникает при постройке и
программировании робота – научить его
определять расстояния до предметов,
например, чтобы не натыкаться на них во
время движения, или наоборот, находить
предметы, расположенные вокруг.
Благодаря ультразвуковому датчику эта
задача решается практически без усилий.

12.

ультразвуковой датчик
• Два пластмассовых цилиндра,
соединённые с печатной платой
проводами, это ультразвуковой
динамик и ультразвуковой
микрофон.
• Это настолько сложный датчик, что
в нём есть собственный
микропроцессор, что позволяет
датчику измерять и сообщать
основному блоку расстояние в
абсолютных единицах- см.
• Датчик работает по принципу
сонара, посылая короткий импульс
на частоте 40КГц. Затем он
измеряет время, за которое звук
дошёл до объекта, отразился от
него и вернулся назад.
• Миним. расстояние измерения 4 см,
Максим.расстояние равно 255 см

13.

Ультразвуковой датчик может
измерять расстояние до
находящегося перед ним объекта. Он
делает это, посылая звуковые волны
и измеряя время, которое требуется,
чтобы отраженный звук вернулся к
датчику. Частота звука слишком
высока, чтобы звук можно было
услышать («ультразвук»).
Расстояние до объекта можно
измерить либо в дюймах, либо в
сантиметрах. Вы можете
воспользоваться этим, например,
для того, чтобы заставить вашего
робота остановиться на
определенном расстоянии до стены.
Также вы можете использовать
ультразвуковой датчик для

14.

ДАННЫЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДАТЧИКА
Ультразвуковой датчик может выдавать следующие данные:
Данные
Тип
Интервал
Примечания
Расстояние в
сантиметрах
Числовое значение
0 – 255
Расстояние до
объекта в
сантиметрах.
Расстояние в дюймах
Числовое значение
0 – 100
Расстояние до
объекта в дюймах.
Ультразвуковое
обнаружение
Логическое значение
Истина/Ложь
Истина, если
обнаружен другой
Ультразвуковой датчик лучше всего обнаруживает объекты с твердой поверхностью, которая хорошо отражает звук.
ультразвуковой
Мягкие объекты, такие как ткань, могут поглощать звуковые волны и не обнаруживаться датчиком.
Также труднее
обнаруживать объекты с округлой или наклонной поверхностью.
Датчик не может обнаруживать объекты, которые находятся очень близко к датчику (ближе, чем примерно 3 см или 1,5
дюйма).
Датчик имеет широкое поле обзора и может лучше обнаруживать более близкий объект сбоку, чем более удаленный
объект прямо перед ним.