超聲波傳感器是利用傳感器頭部的壓振陶瓷的振動,產(chǎn)生高頻(人耳聽不見)聲波來進(jìn)行感應(yīng)的,如果這聲波碰到了某個物體反射回來,傳感器就能接收到回波。傳感器根據(jù)聲波波長和發(fā)射及接收回波的時(shí)間差就能確定傳感器探頭與物體之間的距離。典型應(yīng)用,一個傳感器可以通過按鈕的設(shè)定來擁有近距離和遠(yuǎn)距離兩種設(shè)定,無論物體在那一種界限里,傳感器都可以檢測到。例如:超聲波傳感器可以安裝在一個裝液體的池子上,或者是一個裝小球的箱子上,向這個容器發(fā)出聲波,通過接收到返回波的時(shí)間長短就能確定這個容器是滿的、空的或者是部分滿的。
超聲波傳感器還可以是對射式的,即獨(dú)立的發(fā)射器和接收器。當(dāng)檢測緩慢移動的物體,或者需要快速響應(yīng)或者在潮濕環(huán)境中應(yīng)用時(shí),這種對射式或者叫分體式的超聲波傳感器非常適用。在檢測透明或有色物體、液體,檢測光滑、粗糙、有光澤、半透明等材料的物體表面,和檢測不規(guī)則物體時(shí),超聲波傳感器都是首選。因此超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
對于超聲波傳感器的使用規(guī)則上,很多客戶往往忽略了一些環(huán)境因素的影響,而對正常使用超聲波傳感器造成困擾。工釆網(wǎng)小編特別為客戶研究總結(jié)了如下幾大因素:
1、范圍和尺寸
被檢測的物體的尺寸大小會影響超聲波傳感器的最大有效范圍,傳感器必須探測到一定級別的聲波才能被激勵輸出信號,一個較大的物體可以將大部分聲波反射給傳感器,所以傳感器可以在它的最大限度內(nèi)對此物體進(jìn)行感應(yīng),而一個小物體只能反射很少的聲波,這樣就明顯地減小了感應(yīng)的范圍。
2、被測物
能運(yùn)用超聲波傳感器進(jìn)行檢測的最理想的物體應(yīng)該是大型、平坦、高密度的物體,垂直放置面對著傳感器感應(yīng)面。最難檢測的是那些面積非常小,或者是可以吸收聲波的材料制作的,比如泡沫塑料,或者是角面對著傳感器的。一些比較困難被檢測的物體可以先對物體的背景表面進(jìn)行示教,再對放在傳感器和背景之間的物體作出反應(yīng)。
用于液體測量時(shí)需要要液體的表面垂直面對超聲波傳感器,如果液體的表面非常不平整,波動大,那么傳感器的響應(yīng)時(shí)間(St)要調(diào)的更長一些,它會將這些變化做個平均,可以盡量減小非常不平整,波動大因素對測量結(jié)果帶來的影響。
3、振動
無論是傳感器本身還是周圍機(jī)械的振動,都會影響距離測量的精確度,這時(shí)可以考慮采取一些減震措施,例如:用橡膠的抗震設(shè)備給傳感器做一個底座,可以減少振動,用固定桿也可以消除或者最大程度的減少振動。 衰減 當(dāng)周圍環(huán)境溫度緩慢變化的時(shí)候,有溫度補(bǔ)償?shù)某暡▊鞲衅骺梢宰龀稣{(diào)整,但是如果溫度變化過快,傳感器將無法做出調(diào)整。
4、誤判
聲波可能會被附近的一些物體反射,比如導(dǎo)軌或者固定夾具,為了確保檢測的可靠性,必須減少或者排除周圍物體對聲波反射的影響,為了避免對周圍物體的錯誤檢測,許多超聲波傳感器都有一個LED指示器來引到操作人員進(jìn)行安裝,來確保這個傳感器被正確的裝好,減少出錯的風(fēng)險(xiǎn)。
超聲波傳感器發(fā)射人耳無法聽見的高頻聲音脈沖,并測量信號發(fā)射到被物體發(fā)射回來的時(shí)間差。堅(jiān)固的超聲波傳感器已經(jīng)在各種場合成功地展示了其優(yōu)越的性能,尤其是非接觸物體測量或檢測。這也可用于非常惡劣的工作環(huán)境。讓人們印象最深刻的性能是可以準(zhǔn)確檢測各種材料和顏色的物質(zhì)(不受材料和顏色影響)。
超聲波傳感器的檢測范圍取決于其使用的波長和頻率。波長越長,頻率越小,檢測距離越大,如具有毫米級波長的緊湊型傳感器的檢測范圍為300~500mm波長大于5mm的傳感器檢測范圍可達(dá)8m。一些傳感器具有較窄的6ordm;聲波發(fā)射角,因而更適合精確檢測相對較小的物體。另一些聲波發(fā)射角在12ordm;至15ordm;的傳感器能夠檢測具有較大傾角的物體。此外,我們還有外置探頭型的超聲波傳感器,相應(yīng)的電子線路位于常規(guī)傳感器外殼內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)更適合檢測安裝空間有限的場合。
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超聲波傳感器
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