超聲波傳感器是利用傳感器頭部的壓振陶瓷的振動(dòng),產(chǎn)生高頻(人耳聽(tīng)不見(jiàn))聲波來(lái)進(jìn)行感應(yīng)的,如果這聲波碰到了某個(gè)物體反射回來(lái),傳感器就能接收到回波。傳感器根據(jù)聲波波長(zhǎng)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(gè)傳感器可以通過(guò)按鈕的設(shè)定來(lái)?yè)碛薪嚯x和遠(yuǎn)距離兩種設(shè)定,無(wú)論物體在那一種界限里,傳感器都可以檢測(cè)到。例如:超聲波傳感器可以安裝在一個(gè)裝液體的池子上,或者是一個(gè)裝小球的箱子上,向這個(gè)容器發(fā)出聲波,通過(guò)接收到返回波的時(shí)間長(zhǎng)短就能確定這個(gè)容器是滿(mǎn)的、空的或者是部分滿(mǎn)的。
超聲波傳感器還可以是對(duì)射式的,即獨(dú)立的發(fā)射器和接收器。當(dāng)檢測(cè)緩慢移動(dòng)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(duì)射式或者叫分體式的超聲波傳感器非常適用。在檢測(cè)透明或有色物體、液體,檢測(cè)光滑、粗糙、有光澤、半透明等材料的物體表面,和檢測(cè)不規(guī)則物體時(shí),超聲波傳感器都是不錯(cuò)的。因此超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
對(duì)于超聲波傳感器的使用規(guī)則上,很多客戶(hù)往往忽略了一些環(huán)境因素的影響,而對(duì)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(hù)研究總結(jié)了如下幾大因素:
1、范圍和尺寸
被檢測(cè)的物體的尺寸大小會(huì)影響超聲波傳感器的大有效范圍,傳感器必須探測(cè)到一定級(jí)別的聲波才能被激勵(lì)輸出信號(hào),一個(gè)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大限度內(nèi)對(duì)此物體進(jìn)行感應(yīng),而一個(gè)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(cè)物
能運(yùn)用超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)的理想的物體應(yīng)該是大型、平坦、高密度的物體,垂直放置面對(duì)著傳感器感應(yīng)面。難檢測(cè)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(duì)著傳感器的。一些比較困難被檢測(cè)的物體可以先對(duì)物體的背景表面進(jìn)行示教,再對(duì)放在傳感器和背景之間的物體作出反應(yīng)。
用于液體測(cè)量時(shí)需要要液體的表面垂直面對(duì)超聲波傳感器,如果液體的表面非常不平整,波動(dòng)大,那么傳感器的響應(yīng)時(shí)間(St)要調(diào)的更長(zhǎng)一些,它會(huì)將這些變化做個(gè)平均,可以盡量減小非常不平整,波動(dòng)大因素對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響。
3、振動(dòng)
無(wú)論是傳感器本身還是周?chē)鷻C(jī)械的振動(dòng),都會(huì)影響距離測(cè)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(gè)底座,可以減少振動(dòng),用固定桿也可以消除或者大程度的減少振動(dòng)。 衰減 當(dāng)周?chē)h(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(guò)快,傳感器將無(wú)法做出調(diào)整。
4、誤判
聲波可能會(huì)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(cè)的可靠性,必須減少或者排除周?chē)矬w對(duì)聲波反射的影響,為了避免對(duì)周?chē)矬w的錯(cuò)誤檢測(cè),許多超聲波傳感器都有一個(gè)LED指示器來(lái)引到操作人員進(jìn)行安裝,來(lái)確保這個(gè)傳感器被正確的裝好,減少出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。
超聲波傳感器發(fā)射人耳無(wú)法聽(tīng)見(jiàn)的高頻聲音脈沖,并測(cè)量信號(hào)發(fā)射到被物體發(fā)射回來(lái)的時(shí)間差。堅(jiān)固的超聲波傳感器已經(jīng)在各種場(chǎng)合成功地展示了其優(yōu)越的性能,尤其是非接觸物體測(cè)量或檢測(cè)。這也可用于非常惡劣的工作環(huán)境。讓人們印象深刻的性能是可以準(zhǔn)確檢測(cè)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(cè)范圍取決于其使用的波長(zhǎng)和頻率。波長(zhǎng)越長(zhǎng),頻率越小,檢測(cè)距離越大,如具有毫米級(jí)波長(zhǎng)的緊湊型傳感器的檢測(cè)范圍為300~500mm波長(zhǎng)大于5mm的傳感器檢測(cè)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(cè)相對(duì)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(cè)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(cè)安裝空間有限的場(chǎng)合。
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