超聲波傳感器的工作原理？
超聲波指的是高于人類聽(tīng)力范圍（>20 kHz）的信號(hào)。其工作原理是超聲波傳感器是通過(guò)送波器將超聲波（振蕩頻率大于20KHz以上的聲波）向?qū)ο笪锇l(fā)送，受波器接收這種反射波，從接收反射波的有無(wú)、多少或從發(fā)送超聲波到接收反射波所需的時(shí)間與超聲波聲速的關(guān)系，來(lái)檢測(cè)對(duì)象物的有無(wú)或傳感器與對(duì)象物之間的距離。超聲波傳感器又可分為一下幾類：工業(yè)超聲波傳感器通過(guò)空氣測(cè)量，傳輸頻率通常為30 KHz - 500 KHz。隨著超聲頻率的增加，衰減率增大。因此，低頻傳感器（30–80kHz）對(duì)長(zhǎng)距離更有效，而高頻傳感器則對(duì)短距離更有效。高頻傳感器（80–500 kHz）也可減少振鈴衰減，從而擁有更短的小檢測(cè)范圍。
用于檢測(cè)目的的大多數(shù)超聲波傳感器，例如用于無(wú)損測(cè)試（NDT）的傳感器，在更高的頻率下傳輸，通常在1 MHz到10 MHz之間。用于醫(yī)學(xué)超聲應(yīng)用的超聲傳感器也在更高頻率下傳輸，通常在1 MHz–20 MHz范圍內(nèi)用于成像目的，低于2 MHz用于治療目的。
工業(yè)超聲波傳感器通過(guò)空氣在30 KHz ~300 KHz的范圍內(nèi)傳輸，被用于任何非接觸式距離測(cè)量的地方。這種類型的超聲波傳感器（有時(shí)稱為超聲換能器）通過(guò)向目標(biāo)發(fā)送超過(guò)人類聽(tīng)覺(jué)范圍（超聲波）的聲音脈沖，然后測(cè)量聲音回波返回所需的時(shí)間，來(lái)測(cè)量到目標(biāo)物體的距離或目標(biāo)物體的存在。在已知聲速的情況下，傳感器會(huì)確定目標(biāo)的距離，并相應(yīng)地設(shè)置其輸出。如果溫度發(fā)生變化或波動(dòng)，一些超聲波傳感器可以自動(dòng)應(yīng)用偏移縮放以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。應(yīng)用分為三大類：
液位
儲(chǔ)罐液位?–?開(kāi)式和閉式儲(chǔ)罐中的液體和固體
水監(jiān)測(cè)?–?節(jié)約、效率和安全管理
水管理–?溪流、運(yùn)河、渠道和池塘的水位
液體流量–?測(cè)量水槽、堰和渠道中的液體高度，以計(jì)算水和洗脫液的體積流量
洪水&海嘯警報(bào)–?溪流和水體的水位，以警告社區(qū)
燃料監(jiān)控–?燃料清點(diǎn)，使用，盜竊
距離測(cè)量?&尺寸
輥徑–?紙張、薄膜或箔，以確定紙卷張力，卷上的數(shù)量
回路控制–?當(dāng)物料從一臺(tái)機(jī)器移動(dòng)到另一臺(tái)機(jī)器時(shí)，測(cè)量物料的自由回路，以防止破損
高度&尺寸–?例如盒子容器等物件
定位反饋 –?可在閉環(huán)系統(tǒng)中使用物體定位來(lái)保持或控制位置。
物體檢測(cè)或距離檢測(cè)
物體檢測(cè)可用于安全、計(jì)數(shù)、清點(diǎn)或機(jī)器人避障?？蓹z測(cè)到信息亭的人，或確定此人是否正在接近或離開(kāi)。可以在整個(gè)傳感器范圍內(nèi)監(jiān)控，或在用戶定義的距離范圍內(nèi)限定該目標(biāo)。
用于物體或材料的檢測(cè)，存在與否、避障等遠(yuǎn)距離應(yīng)用。例如：MaxBotix 超聲波避障傳感器 - MB1043、MaxBotix 行人檢測(cè)超聲波傳感器 - MB1010、MaxBotix 高性能超聲波接近傳感器 - MB1444。
工業(yè)超聲波傳感器大小目標(biāo)皆可檢測(cè)，包括液體、固體和顆粒材料。目標(biāo)的尺寸、形狀和方向都會(huì)影響它可檢測(cè)到目標(biāo)的zui大距離，但傳感器并不受顏色、反射率、透明度或不透明性等光學(xué)特性的影響。
如何使用超聲波傳感器？
想要知道罐內(nèi)有多少柴油，橋下水位有多高或雞飼料是否足量以養(yǎng)活小雞？想要確保農(nóng)作物的水灌溉是否足量，監(jiān)控小偷或水流溢出儲(chǔ)罐？是否要啟動(dòng)泵以重新填滿水槽，或在液位達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，或引發(fā)警報(bào)？例如美國(guó)SENIX 超聲波液位傳感器 - ToughSonic-30和美國(guó)SENIX ToughSonic-50 超聲波液位傳感器 - TSPC-21S/21SRM/25P等等。超聲波傳感器甚至可用于這些甚至更多的應(yīng)用。
超聲波傳感器大小目標(biāo)皆可檢測(cè)，包括液體、固體和顆粒材料。它被用于包括發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和其他電氣及電化學(xué)控制的電氣噪音機(jī)械。非接觸性超聲波傳感器在腐蝕性、結(jié)垢、涂層或臟污的物料可能負(fù)面影響接觸式傳感器的性能和維護(hù)成本的挑戰(zhàn)性環(huán)境中有著明顯優(yōu)勢(shì)。非接觸式超聲波傳感器也可用于無(wú)法被測(cè)量設(shè)備接觸腐蝕的測(cè)量物料。例如：美國(guó)SENIX 抗腐蝕液位傳感器 - ToughSonic CHEM 10。
溫度可影響工業(yè)超聲波傳感器，但可使用合適的傳感器來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。濕度變化通常不是一個(gè)較大的因素（0.036% / 10% RH變化）。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力變化或容器內(nèi)較小的壓力變化也不會(huì)影響超聲波傳感器的工作。
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