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影响超声波传感器工作效果的四大因素

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发表于 2018-1-29 15:38:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
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超声波传感器是利用传感器头部的压振陶瓷的振动,产生高频(人耳听不见)声波来进行感应的,如果这声波碰到了某个物体反射回来,传感器就能接收到回波。传感器根据声波波长和发射及接收回波的时间差就能确定传感器探头与物体之间的距离。典型应用,一个传感器可以通过按钮的设定来拥有近距离和远距离两种设定,无论物体在那一种界限里,传感器都可以检测到。例如:超声波传感器可以安装在一个装液体的池子上,或者是一个装小球的箱子上,向这个容器发出声波,通过接收到返回波的时间长短就能确定这个容器是满的、空的或者是部分满的。
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超声波传感器还可以是对射式的,即独立的发射器和接收器。当检测缓慢移动的物体,或者需要快速响应或者在潮湿环境中应用时,这种对射式或者叫分体式的超声波传感器非常适用。在检测透明或有色物体、液体,检测光滑、粗糙、有光泽、半透明等材料的物体表面,和检测不规则物体时,超声波传感器都是首选。因此超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
对于超声波传感器的使用规则上,很多客户往往忽略了一些环境因素的影响,而对正常使用超声波传感器造成困扰。工釆网小编特别为客户研究总结了如下几大因素:
1、范围和尺寸
被检测的物体的尺寸大小会影响超声波传感器的最大有效范围,传感器必须探测到一定级别的声波才能被激励输出信号,一个较大的物体可以将大部分声波反射给传感器,所以传感器可以在它的最大限度内对此物体进行感应,而一个小物体只能反射很少的声波,这样就明显地减小了感应的范围。
2、被测物
能运用超声波传感器进行检测的最理想的物体应该是大型、平坦、高密度的物体,垂直放置面对着传感器感应面。最难检测的是那些面积非常小,或者是可以吸收声波的材料制作的,比如泡沫塑料,或者是角面对着传感器的。一些比较困难被检测的物体可以先对物体的背景表面进行示教,再对放在传感器和背景之间的物体作出反应。
用于液体测量时需要要液体的表面垂直面对超声波传感器,如果液体的表面非常不平整,波动大,那么传感器的响应时间(St)要调的更长一些,它会将这些变化做个平均,可以尽量减小非常不平整,波动大因素对测量结果带来的影响。
3、振动
无论是传感器本身还是周围机械的振动,都会影响距离测量的精确度,这时可以考虑采取一些减震措施,例如:用橡胶的抗震设备给传感器做一个底座,可以减少振动,用固定杆也可以消除或者最大程度的减少振动。 衰减 当周围环境温度缓慢变化的时候,有温度补偿的超声波传感器可以做出调整,但是如果温度变化过快,传感器将无法做出调整。
4、误判
声波可能会被附近的一些物体反射,比如导轨或者固定夹具,为了确保检测的可靠性,必须减少或者排除周围物体对声波反射的影响,为了避免对周围物体的错误检测,许多超声波传感器都有一个LED指示器来引到操作人员进行安装,来确保这个传感器被正确的装好,减少出错的风险。
超声波传感器发射人耳无法听见的高频声音脉冲,并测量信号发射到被物体发射回来的时间差。坚固的超声波传感器已经在各种场合成功地展示了其优越的性能,尤其是非接触物体测量或检测。这也可用于非常恶劣的工作环境。让人们印象最深刻的性能是可以准确检测各种材料和颜色的物质(不受材料和颜色影响)
超声波传感器的检测范围取决于其使用的波长和频率。波长越长,频率越小,检测距离越大,如具有毫米级波长的紧凑型传感器的检测范围为300~500mm波长大于5mm的传感器检测范围可达8m。一些传感器具有较窄的6ordm;声波发射角,因而更适合精确检测相对较小的物体。另一些声波发射角在12ordm;15ordm;的传感器能够检测具有较大倾角的物体。此外,我们还有外置探头型的超声波传感器,相应的电子线路位于常规传感器外壳内。这种结构更适合检测安装空间有限的场合。

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