HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर क्या है: कार्य करना और इसके अनुप्रयोग

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HC-SR04 अतिध्वनि संवेदक एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर शामिल हैं। इस सेंसर का उपयोग उद्देश्य से दूरी का पता लगाने के लिए किया जाता है। यहां तरंगों को प्रसारित करने और प्राप्त करने में लगने वाला समय सेंसर और किसी वस्तु के बीच की दूरी तय करेगा। यह सेंसर गैर-संपर्क प्रौद्योगिकी का उपयोग करके ध्वनि तरंगों का उपयोग करता है। इस सेंसर का उपयोग करके लक्ष्य के लिए आवश्यक दूरी को बिना नुकसान के मापा जा सकता है और सटीक विवरण प्रदान करता है। इस सेंसर की रेंज 2cms से 400cms के बीच उपलब्ध है।

HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर क्या है?

HC-SR04 एक प्रकार का अल्ट्रासोनिक सेंसर है जो सेंसर से ऑब्जेक्ट की दूरी का पता लगाने के लिए सोनार का उपयोग करता है। यह उच्च सटीकता और स्थिर रीडिंग के साथ गैर-संपर्क का पता लगाने की एक उत्कृष्ट श्रेणी प्रदान करता है। इसमें अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर और रिसीवर जैसे दो मॉड्यूल शामिल हैं। इस सेंसर का उपयोग दिशा और गति के माप, बर्गलर अलार्म, मेडिकल, सोनार, ह्यूमिडिफ़ायर, वायरलेस चार्जिंग, गैर-विनाशकारी परीक्षण और अल्ट्रासोनोग्राफी जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।




HCSR04-अल्ट्रासोनिक-सेंसर

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HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर पिन कॉन्फ़िगरेशन

इस सेंसर में चार पिन शामिल हैं और इस सेंसर की पिन कॉन्फ़िगरेशन नीचे चर्चा की गई है।



  • Pin1 (Vcc): यह पिन सेंसर को + 5V बिजली की आपूर्ति प्रदान करता है।
  • पिन 2 (ट्रिगर): यह एक इनपुट पिन है, जिसका उपयोग इस पिन को 10us तक ऊंचा रखकर अल्ट्रासोनिक तरंगों को संचारित करने के लिए माप को आरंभ करने के लिए किया जाता है।
  • पिन 3 (इको): यह एक आउटपुट पिन है, जो एक विशिष्ट समयावधि के लिए उच्च हो जाता है और यह तरंग के संवेदक के वापस लौटने के लिए समय की अवधि के बराबर होगा।
  • पिन 4 (ग्राउंड): यह एक जीएनडी पिन है जिसका उपयोग सिस्टम के जीएनडी से कनेक्ट करने के लिए किया जाता है।

विशेषताएं

HC-SR04 सेंसर की विशेषताएं निम्नलिखित को शामिल कीजिए

  • बिजली की आपूर्ति इस सेंसर के लिए उपयोग किया जाता है + 5V डीसी
  • आयाम 45 मिमी x 20 मिमी x 15 मिमी है
  • इस सेंसर के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला अर्धचंद्रावर्त है<2mA
  • ट्रिगर की इनपुट पल्स चौड़ाई is10uS है
  • ऑपरेटिंग करंट 15mA है
  • मापने का कोण 30 डिग्री है
  • दूरी की सीमा 2 सेमी से 800 सेमी है
  • संकल्प 0.3 सेमी है
  • प्रभावशाली कोण है<15°
  • ऑपरेटिंग फ्रिक्वेंसी रेंज 40Hz है
  • सटीकता 3 मिमी है

HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर कार्य करना

HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर चार पिनों जैसे Vcc पिन, ट्रिगर पिन, इको पिन और ग्राउंड पिन के साथ आता है। इस सेंसर का उपयोग लक्ष्य और सेंसर के बीच की सटीक दूरी को मापने के लिए किया जाता है। यह सेंसर ज्यादातर ध्वनि तरंगों पर काम करता है।

जब इस मॉड्यूल को बिजली की आपूर्ति दी जाती है, तो यह आवश्यक वस्तु को हिट करने के लिए ध्वनि तरंगों को पूरे हवा में यात्रा करने के लिए उत्पन्न करता है। ये तरंगें टकराती हैं और ऑब्जेक्ट से वापस आती हैं, फिर रिसीवर मॉड्यूल द्वारा एकत्रित होती है।


यहां दोनों दूरी और साथ ही समय ने सीधे आनुपातिक है क्योंकि अधिक दूरी के लिए लिया गया समय अधिक है। यदि ट्रिगर पिन 10 kept के लिए उच्च रखा जाता है, तो अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्पन्न होंगी जो ध्वनि की गति से यात्रा करेंगी। तो यह ध्वनि चक्र के आठ चक्र बनाता है जो इको पिन के भीतर एकत्रित हो जाएगा। सेंसर और ऑब्जेक्ट के बीच आवश्यक दूरी को नापने के लिए इस अल्ट्रासोनिक सेंसर को Arduino के साथ इंटरफ़ेयर किया जाता है। निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके दूरी की गणना की जा सकती है।

एस = (वी एक्स टी) / 2

जहाँ ‘S 'आवश्यक दूरी है

'V' ध्वनि की गति है

‘T’ ध्वनि तरंगों का समय होता है जो ऑब्जेक्ट को हड़पने के बाद वापस लौटती है।

वास्तविक दूरी की गणना 2 के साथ इसके मूल्य को विभाजित करके की जा सकती है क्योंकि तरंगें यात्रा करने और सेंसर से वापस आने के बाद समय दो बार होगा।

Arduino Board के साथ HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर

यहां हम HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करने के लिए एक उदाहरण दे रहे हैं Arduino बोर्ड । यह सेंसर एक Arduino बोर्ड के साथ हस्तक्षेप करता है।

अल्ट्रासोनिक-सेंसर-साथ-आर्डिनो-बोर्ड

अल्ट्रासोनिक-सेंसर-साथ Arduino- बोर्ड

इस परियोजना के आवश्यक घटकों में मुख्य रूप से शामिल हैं Arduino UNO बोर्ड , HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर, ब्रेडबोर्ड और जम्पर तार। इस परियोजना के कनेक्शन निम्न की तरह बहुत सरल हैं।

  • सेंसर का VCC पिन 5V के Arduino से जुड़ा है
  • सेंसर का ट्रिग पिन Arduino में पिन 11 से जुड़ा है
  • सेंसर का इको पिन Arduino में पिन 12 से जुड़ा है
  • सेंसर का GND पिन Arduino में GND पिन से जुड़ा होता है

काम में हो

एचसी-एसआर 04 सेंसर के साथ अंतर करके सटीक दूरी की माप प्राप्त की जा सकती है Arduino के विभिन्न प्रकार के बोर्ड

सबसे पहले, सेंसर को बिजली की आपूर्ति चालू करें और इस सेंसर के GND पिन को Arinoino बोर्ड के GND पिन से कनेक्ट करें। और सेंसर मॉड्यूल को Arduino बोर्ड की वोल्टेज आपूर्ति के साथ संचालित किया जा सकता है जब सेंसर के माध्यम से खींचा जाने वाला वर्तमान 15mA से नीचे होता है। तो Arduino वर्तमान रेटिंग सेंसर को प्रभावित नहीं करेगा।

एक बार प्राथमिक व्यवस्था स्थापित हो जाने के बाद ट्रिग एंड इको जैसे सेंसर के दोनों पिनों को Arduino Board के इनपुट / आउटपुट पिन से कनेक्ट करें। जैसा कि हमने पहले चर्चा की थी, सेंसर में ट्रिग पिन को माप विधि शुरू करने के लिए शुरुआत में 10us रखा जाना चाहिए। इसलिए, यह सेंसर मॉड्यूल स्रोत से हर सेकंड के लिए 40,000 हर्ट्ज आवृत्ति द्वारा ध्वनि तरंगों को उत्पन्न करेगा।

जब ध्वनि तरंगें वापस लौटती हैं, तो इको पिन तब तक सक्रिय हो जाती है जब तक ये तरंगें रिसीवर द्वारा प्राप्त नहीं कर लेती हैं। अरुडिनो बोर्ड की मदद से समय को मापा जाएगा।

अनुप्रयोग

HC-SR04 सेंसर के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए,

  • इस सेंसर का उपयोग गति और साथ ही दो वस्तुओं के बीच की दिशा को मापने के लिए किया जाता है
  • इसका उपयोग वायरलेस चार्जिंग में किया जाता है
  • मेडिकल अल्ट्रासोनोग्राफी
  • यह करने के लिए प्रयोग किया जाता है वस्तुओं का पता लगाएं रोबोटों का उपयोग करने में बाधाओं से बचें, जैसे कि बीप्ड, पाथफाइंडिंग, बाधा से बचाव , आदि।
  • गहराई माप
  • ह्यूमिडिफ़ायर
  • इस सेंसर का उपयोग सेंसर के आस-पास की वस्तुओं को घूमकर उसे प्लॉट करने के लिए किया जाता है
  • गैर विनाशकारी परीक्षण
  • गड्ढों की इस सेंसर गहराई का उपयोग करके, पानी के माध्यम से तरंगों को संचारित करके कुओं को मापा जा सकता है।
  • अंतःस्थापित प्रणाली
  • बर्गलर अलार्म

इस प्रकार, यह सब HC-SR04 के बारे में है अतिध्वनि संवेदक । उपरोक्त जानकारी से आखिरकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह सेंसर सेंसर और ऑब्जेक्ट के बीच की दूरी को मापने के लिए सोनार का उपयोग करता है। ट्रांसमीटर एक उच्च आवृत्ति ध्वनि संकेत भेजता है। एक बार जब संकेत एक वस्तु का पता लगाता है तो यह ट्रांसमीटर की इको पिन को वापस दर्शाता है। सिग्नल ट्रांसमिशन के साथ-साथ रिसेप्शन के लिए लिया गया समय हमें किसी वस्तु की दूरी निर्धारित करने की अनुमति देता है। यहाँ आपके लिए एक सवाल है, वही दूरी तय करने वाले सेंसर क्या हैं?