超声波传感器 资料
- 格式:docx
- 大小:55.97 KB
- 文档页数:12
电应普超声波传感器规格书全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电应普超声波传感器规格书一、产品概述电应普超声波传感器是一种先进的传感器,通过发射和接收超声波来测量物体与传感器之间的距离。
它具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点,广泛应用于工业自动化、智能家居、智能车载等领域。
二、技术参数1. 工作频率:40kHz2. 测量范围:0.2m-5m3. 分辨率:1mm4. 工作温度:-20℃~70℃5. 输出方式:模拟电压信号/数字信号6. 工作电压:5V7. 防护等级:IP678. 重复性误差:±1mm9. 防干扰能力:工业级10. 尺寸:Φ16mm*75mm三、产品特点1. 高精度:采用先进的超声波技术,测量精度高达1mm,满足各种精密测量需求。
2. 高稳定性:具有优异的稳定性,工作过程中不受外界干扰影响,保证测量结果准确可靠。
3. 高可靠性:采用优质材料和先进工艺制造,具有长期稳定的性能和使用寿命。
4. 多种输出方式:可选模拟电压信号输出或数字信号输出,适用于不同的应用场景。
5. 强大的防干扰能力:具有工业级防干扰能力,可在复杂的电磁环境下稳定工作。
6. 小巧的尺寸:体积小巧,安装方便,适用于各种空间有限的场合。
四、应用领域电应普超声波传感器广泛应用于以下领域:1. 工业自动化:用于机器人、流水线等设备的距离测量和障碍检测。
2. 智能家居:用于智能门锁、智能照明等设备的距离控制和智能化操作。
3. 智能车载:用于车载倒车雷达、车位检测等系统的距离测量和安全预警。
4. 仓储物流:用于货架高度检测、自动导航车的导航等应用。
第二篇示例:电应普超声波传感器规格书一、产品概述电应普超声波传感器是一种广泛应用于测距、检测和定位的传感器,它利用声音的反射原理来实现测距和探测物体的目的。
本传感器具有高精度、快速响应、稳定性好等特点,能够适用于各种工业自动化领域。
二、产品特点1. 采用电应普最新一代超声波传感技术,性能稳定可靠。
超声波传感器名词解释
超声波传感器是一种利用超声波技术来探测距离和物体位置的
电子设备。
超声波传感器通过发射超声波,并根据接收到的反射信号来确定物体的位置和距离。
它们通常由一个发射器和一个接收器组成,并使用一组微控制器来处理和分析信号。
超声波传感器被广泛应用于许多不同的领域,包括汽车制造、机器人技术、医疗设备和安防系统等。
例如,在汽车制造中,超声波传感器可以用来检测车辆周围的障碍物,从而帮助司机避免碰撞。
在机器人技术中,超声波传感器可用于测量机器人周围的物体距离和位置,以便机器人能够避开障碍物。
在医疗设备中,超声波传感器可用于测量人体内部器官的位置和大小,以帮助医生进行诊断和治疗。
在安防系统中,超声波传感器可用于检测入侵者的位置和活动,并触发安全警报。
总之,超声波传感器是一种非常有用的技术,可以在许多不同的应用中发挥作用,为我们的日常生活带来更多的便利和安全。
- 1 -。
超声波传感器的基本参数1.发射器:发射器是超声波传感器中负责发射超声波信号的部分。
它通常由晶片、电路板和震动片等组成。
发射器的基本参数包括工作频率、发射角度和功率。
工作频率是指超声波信号的频率,通常在20kHz到200kHz之间。
发射角度是指超声波信号的扩散角度,常见的有15度、30度和60度等。
功率是指发射器输出的超声波信号的功率大小。
2.接收器:接收器是超声波传感器中负责接收反射超声波信号的部分。
它通常由晶片、电路板和麦克风等组成。
接收器的基本参数包括灵敏度、带宽和信噪比。
灵敏度是指接收器对超声波信号的响应灵敏程度,通常以电压或电流来表示。
带宽是指接收器可接收的超声波信号的频率范围,通常为几十kHz到几百kHz。
信噪比是指接收器输出信号与噪声信号的比值,高信噪比可以提高传感器的精确度和可靠性。
3.控制器:控制器是超声波传感器中负责控制发射和接收的部分。
它通常由微控制器或专用集成电路组成。
控制器的基本参数包括工作电压、输出方式和通信接口。
工作电压是指控制器的供电电压范围,通常为3V到5V。
输出方式是指控制器输出测距或探测结果的方式,可以是模拟电压信号、数字信号或开关触发信号等。
通信接口是指控制器与外部设备进行数据交互的接口,通常有UART、I2C和SPI等。
超声波传感器的其他参数还包括测量范围、精度、响应时间和工作温度范围等。
测量范围是指超声波传感器能够测量的最大距离范围,一般为几厘米到几米。
精度是指超声波传感器测量结果与实际值之间的误差程度,通常以百分比或毫米为单位。
响应时间是指超声波传感器从发射超声波到接收并处理信号的时间,一般为几毫秒到几十毫秒。
工作温度范围是指超声波传感器能够正常工作的温度范围,通常为-40°C到+85°C。
超声波传感器的应用广泛,包括距离测量、避障、物体检测和流量测量等。
在工业自动化、智能家居、机器人和汽车领域都有广泛的应用。
通过了解超声波传感器的基本参数,可以更好地选择和使用超声波传感器,并将其应用于相应的领域中。
超声波传感器使用说明超声波传感器是一种利用超声波原理进行非接触式测量的传感器,常用于测量距离、确定物体位置和运动状态等。
本文将为您提供一份超声波传感器的使用说明,以帮助您更好地理解和使用这种传感器。
一、超声波传感器的工作原理超声波传感器利用超声波的特性进行工作。
它通过发送超声波信号,然后接收反射回来的信号,根据信号的传播时间、振幅和相位等信息,计算出目标物体与传感器之间的距离、位置和运动状态。
二、超声波传感器的特点1.非接触式测量:超声波传感器无需与目标物体接触,因此适用于各种恶劣环境和高温、高压等极端条件。
2.抗干扰能力强:超声波不易受电磁干扰,因此适用于各种复杂的环境。
3.测量精度高:超声波传感器具有较高的测量精度,能够满足各种实际需求。
4.响应速度快:超声波传感器具有较快的响应速度,能够实时监测目标物体的状态。
三、超声波传感器的应用范围1.距离测量:利用超声波传感器可以测量目标物体与传感器之间的距离,常用于机器人避障、物体定位等。
2.速度检测:通过测量超声波信号往返时间,可以计算出目标物体的运动速度,常用于运动物体监测、交通流量监测等。
3.厚度测量:利用超声波传感器可以测量物体的厚度,常用于材料检测、产品质量控制等。
4.液位测量:利用超声波传感器可以测量液体的液位高度,常用于石油化工、水利工程等领域。
四、超声波传感器的使用说明1.选择合适的型号:根据实际需求选择合适的超声波传感器型号,包括测量范围、精度、频率等参数。
2.安装与调试:按照说明书的要求正确安装超声波传感器,并进行必要的调试。
一般来说,需要根据实际环境调整传感器的灵敏度和增益等参数。
3.操作步骤:首先按下传感器的电源开关,然后等待一段时间让传感器稳定工作;接着通过连接线将传感器与计算机或控制器连接起来;最后根据实际需求编写相应的控制程序,利用传感器输出数据进行数据处理和控制操作。
4.注意事项:在操作过程中需要注意以下几点:避免在高温、湿度过大或存在腐蚀性气体的环境中使用传感器;定期对传感器进行校准和维护以保证测量精度;在安装过程中要确保传感器与目标物体之间没有其他障碍物干扰测量结果;在使用过程中要避免过度振动或冲击导致传感器损坏;在连接线路时要注意正负极不要接反,并且要确保连接牢固可靠;另外还要注意传感器的电压范围和电源稳定性等问题以免烧毁传感器。
超声波传感器概述超声波传感器通常由超声波发射器和接收器组成。
发射器将电信号转换为超声波,并将其发射到目标物体上。
当超声波与目标物体接触时,一部分超声波会被目标物体反射回传感器,接收器会将接收到的超声波信号转换为电信号。
根据发送超声波和接收超声波之间的时间差,我们可以计算出目标物体与传感器之间的距离。
超声波传感器的工作原理是利用声音在空气中传播的特性。
超声波的频率一般在20kHz到200kHz之间,超出了人耳的听觉范围。
超声波传感器具有高频率、短波长和强直线传播等特点,因此具有较高的测距精度和较远的测距范围。
超声波传感器的应用领域非常广泛。
在工业领域,超声波传感器可以用来测量物体的距离和位置,用于自动化装配、机械控制、仓储物流等方面。
在智能家居领域,超声波传感器可以用来检测人体、宠物等物体的位置和移动,用于智能安防、智能照明等应用。
在机器人领域,超声波传感器可以用来检测障碍物、墙壁等物体的距离,用于机器人导航、避障等方面。
超声波传感器的优点主要有以下几个方面。
首先,它是一种非接触式传感器,不需要与目标物体接触,避免了材料磨损和污染的问题。
其次,超声波传感器具有较高的测距精度和较远的测距范围,可以满足不同应用场景的需求。
再次,超声波传感器对于目标物体的形状、颜色等特征几乎没有要求,适用于多种物体的检测。
此外,超声波传感器体积小巧、功耗低,易于集成到各种设备中。
然而,超声波传感器也存在一些局限性。
首先,超声波传感器对于目标物体的表面材料有一定要求,例如吸声材料会减弱超声波的反射信号,造成测量误差。
其次,超声波传感器受到环境因素的影响较大,例如温度、湿度等变化会对传感器的测量结果产生影响。
总的来说,超声波传感器是一种常见且功能强大的传感器技术,被广泛应用于不同领域和场景中。
随着技术的不断进步,超声波传感器的测量精度、测量范围和适应性将进一步提高,为各个领域的应用带来更多可能性。
超声波传感器及其应用超声波传感器是一种利用超声波进行测距和探测的传感器。
它通过发射超声波并测量从目标物体反射回来的超声波的时间来计算目标物体距离,从而实现对目标物体位置的检测。
超声波传感器具有测距精度高、非接触测量、适应性强等优点,因此在工业、医疗、汽车等领域有着广泛的应用。
超声波传感器的原理是利用超声波在空气中的传播特性进行测距。
超声波是频率高于人类可听到频率的波,它在空气中的传播速度为343米/秒。
传感器通过发射超声波脉冲,当超声波遇到目标物体时会被反射回来,传感器接收到反射回来的超声波并测量其时间,然后根据声波的传播时间和速度计算目标物体到传感器的距离。
通过不断地发送和接收超声波,传感器可以实时地监测目标物体的位置和距离变化。
超声波传感器主要由超声波发射器、超声波接收器和控制电路组成。
超声波发射器用于发射超声波脉冲,超声波接收器用于接收反射回来的超声波,并将接收到的信号转换为电信号。
控制电路则负责控制超声波发射和接收的时机,并将测量到的超声波传播时间转换为距离信息。
传感器还包括了外壳、连接线和输出接口等辅助部件,以便将测距结果输出给其他设备进行处理。
超声波传感器具有许多优点,使得它在各个领域都广泛应用。
超声波传感器的测距精度高,可以达到毫米级甚至更高的精度,因此在需要精确探测目标物体位置的应用中很受青睐。
超声波传感器是一种非接触测量技术,不会影响目标物体的外观和性能,也不会受到目标物体颜色、材质等影响,因此适应性强。
超声波传感器操作简单,成本低廉,易于维护,因此在工业自动化、智能家居等领域有着广泛的应用前景。
在工业领域,超声波传感器被广泛应用于测距、测高、物体检测、流量控制等方面。
例如在自动化生产线上,超声波传感器可以用来检测物体的距离和位置,实现自动化控制和装配。
在机械设备上,超声波传感器可以用来监测液位、物料高度等,以保证设备的正常运行。
在汽车制造和智能交通系统中,超声波传感器也被广泛应用于测距和避障,提高了车辆行驶的安全性。
超声波的传感器原理超声波是一种高频声波,具有在空气中传播迅速、穿透性强等特点,因此被广泛应用于传感技术中。
超声波传感器是一种通过测量声波在空气中传播时间来实现测量距离、检测物体存在等功能的设备。
本文将介绍超声波传感器的原理及其应用。
一、原理概述超声波传感器主要由发射器、接收器和控制电路组成。
发射器通过准确控制电压信号,将电能转化为超声波能量,向空气中发射超声波。
超声波经过空气传播后,遇到目标物体时,一部分声波被目标物体吸收,另一部分被目标物体反射回来。
接收器感知到反射回来的声波,将其转化为电能信号传回控制电路。
二、发射器发射器是超声波传感器中的重要组成部分。
它通常由压电晶体材料构成,当施加电压时,压电晶体会发生形变,产生机械振动。
随着振动的传播,超声波形成并向外传播。
发射器的产生的超声波频率通常在20kHz到200kHz之间,具体频率根据传感器的应用需求而定。
三、接收器接收器接收到从目标物体反射回来的声波,并将其转化为电信号。
接收器通常由压电晶体材料构成,与发射器相似。
当接收到声波时,压电晶体会发生形变,产生电能信号。
接收器将电信号传回控制电路进行处理。
四、控制电路控制电路是超声波传感器的核心部分,用于控制发射器和接收器的工作以及处理接收到的电信号。
控制电路中包含脉冲发生器,用于控制超声波的发射频率和发射的脉冲宽度。
同时,控制电路还包括计时电路,用于测量超声波的传播时间以及计算距离。
五、工作原理超声波传感器的工作原理基于声波在空气中传播的速度恒定。
当超声波发射器发出声波后,它会在空气中以恒定速度传播,遇到目标物体后部分声波会被吸收,而另一部分声波会被目标物体反射回来。
接收器接收到反射回来的声波后,控制电路会记录下发射到接收的时间间隔,并通过时间间隔与声波在空气中传播的速度计算出目标物体与传感器的距离。
通常情况下,声波在空气中的传播速度约为343米/秒,根据测得的时间间隔可以通过简单的数学计算得出距离。
超声波传感器的应用及技术原理介绍超声波传感器是一种重要的传感器,被广泛应用于测距、检测障碍、测流等领域。
本文将介绍超声波传感器的应用及技术原理。
一、超声波传感器的基本原理超声波传感器利用声波在介质中的传播特性,通过发射超声波并接收反射回来的波来实现对目标的探测和测量。
它的基本结构包括超声波发射器、接收器和信号处理电路。
超声波发射器产生高频声波,经过透镜聚焦,形成一个声波束,照射到目标上。
目标表面会反射一部分声能,这些反射声波被接收器接收,并转化为电信号。
信号处理电路将接收到的信号进行放大、滤波、数字化等操作,最终输出距离、速度、流量等物理量。
二、超声波传感器的应用1. 距离测量超声波传感器可以测量距离,特别是在避障、机器人导航等领域得到了广泛应用。
通过计算发射和接收时间差,可以估算目标距离,实现精确的距离测量。
2. 检测障碍超声波传感器也常用于检测障碍。
在汽车中应用,可以实现自动泊车、避免碰撞等功能。
在工业生产中,可以用于控制机器人、机械手臂等设备避开障碍物,提高生产效率。
3. 测流超声波传感器还可应用于测流量,适用于液体和气体的流量测量。
它不会对被测介质产生压力和阻力,而且不受温度、粘度等因素的影响。
因此,被广泛应用于化工、水利、能源等行业。
三、超声波传感器的技术原理1. 超声波的传播特性超声波传感器利用的是声波在介质中的传播特性。
声波在介质中传播的速度和密度有关,通常情况下,介质密度越大,声波传播速度越快。
因此,在水中传播的声波速度显著高于空气中的声波速度。
2. 聚焦技术聚焦是超声波传感器技术的重要组成部分,它能够将声波束集中在一个小区域内,提高能量密度,增加返回信号的强度。
可以通过聚焦透镜、聚焦阵列等方式实现,这些聚焦元器件能够控制声波的传播方向和形状,提高信号的质量和可靠性。
3. 多普勒效应在测量物体速度时,超声波信号被发射向物体,并反弹回来,测量时间差就可以估算物体移动的距离和速度。
为了进一步提高速度测量的精度,可以利用多普勒效应,通过检测回波频率的变化来计算物体的速度。
超声波传感器的介绍
超声波传感器的介绍
超声波传感器,也称为超声波探测器,是一种利用超声波的特性来测量距离和尺寸的传感器,它通过发射声波来测量物体的距离或尺寸,既可以用于测量固体物体的尺寸,也可以用于测量液体或气体的体积。
一般来说,超声波传感器将其探测范围分为三个不同的类别:室内探测(短程)、中程探测和远程探测。
短程探测距离一般在50cm以内,可以用来测量室内物体的高度或体积;中程探测距离意味着可以用来测量室外物体的高度或体积;而远程探测距离则可以超过数百米,用来测量物体的大小或位置。
由于通过超声波传感器可以检测到物体的尺寸和距离,因此它在工业自动化领域被广泛应用,比如机械组装厂的自动化系统中,可以用于检测零件的尺寸和位置,也可以用于车辆安全驾驶系统,来检测周围环境的距离等。
此外,超声波传感器还常用于现代的助记系统中,用来监控家用电器的用电情况,从而为家庭节能提供帮助。
总的来说,超声波传感器是一种用于测量物体距离、尺寸和体积的灵活高效的设备,在工业自动化、家用电器以及汽车安全等领域都有广泛的应用。
- 1 -。
超声波传感器每部分组成所涉及到的基础知识1.引言1.1 概述概述部分的内容应该是对超声波传感器的基本概念和应用进行简要介绍。
以下是一个可能的概述内容:超声波传感器是一种基于超声波技术的传感器,可以用于测距、检测物体的存在及其位置等应用。
它通过发射超声波脉冲并接收返回的反射波来实现测量和探测功能。
超声波是一种频率高于人类能听到的声波,通常在20kHz至200kHz 的范围内。
超声波传感器利用声波在空气中的传播特性,通过测量超声波的传播时间或相位差来得到被测量物体与传感器之间的距离。
超声波传感器由发射部分、接收部分和信号处理部分组成。
发射部分包括发射器和发射驱动电路,用于产生和发射超声波脉冲。
接收部分包括接收器和接收驱动电路,用于接收和放大反射波信号。
信号处理部分负责对接收到的信号进行滤波、放大和数字化处理,以提取有效信息并进行进一步的分析和判断。
超声波传感器具有使用简单、非接触测量、高精度等优点,广泛应用于工业自动化、医疗诊断、安防监控等领域。
例如,超声波传感器可在自动驾驶车辆中用于测距和避障,也可在医疗设备中用于测量心脏功能和胎儿成像等。
随着科技的进步和应用需求的增长,超声波传感器在未来的应用前景将更加广阔。
本文将对超声波传感器的原理、各部分组成及其在不同领域中的应用进行详细介绍和探讨,以加深对超声波传感技术的理解和应用。
1.2 文章结构文章结构是指整篇文章的组织架构和内容安排。
在本文中,文章结构主要包括以下几个部分:1. 引言:在引言部分,将对超声波传感器进行概述,介绍其基本原理和应用领域,引起读者的兴趣。
同时说明本文的目的和内容安排。
2. 正文:正文是文章的核心部分,包括以下几个方面的内容:2.1 超声波传感器的原理:介绍超声波传感器的基本原理,包括超声波的产生、传播和检测的原理,以及超声波传感器在测距、检测物体位置等方面的应用。
2.2 超声波传感器的发射部分组成:详细介绍超声波传感器发射部分的各个组成部分,包括超声波发生器、发射探头等,并解释它们的作用和工作原理。
超声波传感器基本介绍人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ-20KHZ范围内,超过20KHZ称为超声波,低于20HZ的称为次声波。
常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。
因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置是声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。
以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。
超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。
小功率超声探头多作探测作用。
它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。
超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。
构成晶片的材料可以有许多种。
晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,使用前必须预先了解它的性能。
组成部分超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。
小功率超声探头多作探测作用。
它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。
①性能指标超声波传感器超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。
构成晶片的材料可以有许多种。
晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。
超声波传感器超声波传感器是利用超声波的特性,将超声波信号转换成电信号的传感器。
在讲述超声波传感器之前,我们先来了解一下超声波。
声波是一种能在气体、液体、固体中传播的机械波。
声波按频率可分为次声波、声波和超声波。
声波频率在16Hz-20kHz 之间,是能为人耳所闻的机械波;次声波就是频率低于16 Hz 的机械,而波超声波则是频率高于20kHz的机械波。
超声波的特性是频率高、波长短、绕射现象小。
它最显著的特性是方向性好,且在液体、固体中衰减很小,穿透本领大,碰到介质分界面会产生明显的反射和折射,因而广泛应用于工业检测中。
超声波的传播速度:超声波通常有纵波、横波及表面波,他们的传播速度,取决于介质的弹性常数及介质密度。
气体和液体中只能传播纵波,气体中声速为344m/s,液体中声速为900-1900m/s。
在固体中,纵波、横波和表面波三者的声速成一定关系。
通常可认为横波声速为纵波声速的一半,表面波声速约为横波声速的90% 。
超声波在介质中传播时,随着传播距离的增加,能量逐渐衰减。
能量的衰减决定于超声波的扩散、散射和吸收。
以超声波作为检测手段,能产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器。
超声波传感器性能指标超声波传感器的主要性能指标,包括;(1)工作频率。
工作频率就是压电晶片的共振频率。
当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。
(2)工作温度。
由于压电材料的居里点一般比较高,特别时诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不产生失效。
医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。
(3)灵敏度。
主要取决于制造晶片本身。
机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。
工作原理超声波传感器按其工作原理,可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等,以压电式最为常用。
※压电式超声波传感器压电式超声波传感器是利用压电材料的压电效应原理来工作的。
超声波传感器超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。
基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”,广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
中文名超声波传感器所属类别传感器物理学原理超声波的特性组件压电材料工作频率压电晶片的共振频率适用领域工业、国防、生物医学目录.1组成部分.2性能指标.▪工作频率.▪工作温度.▪灵敏度.▪指向性.3相关应用.▪主要应用.▪具体应用.4工作相关.▪工作原理.▪工作程式.▪工作模式.5系统构成.6检测方式.7检测好坏.8液位测试.9其他.▪区分.▪注意事项.▪暴露问题组成部分超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。
小功率超声探头多作探测作用。
它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头发射、一个探头接收)等。
性能指标超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。
构成晶片的材料可以有许多种。
晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。
超声波传感器的主要性能指标包括:工作频率工作频率就是压电晶片的共振频率。
当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。
工作温度由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。
医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。
主要取决于制造晶片本身。
机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。
指向性超声波传感器探测的范围相关应用主要应用超声波传感技术应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其最主要的应用之一,下面以医学为例子说明超声波传感技术的应用。
超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。
超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。
因而推广容易,受到医务工作者和患者的欢迎。
超声波诊断可以基于不同的医学原理,我们来看看其中有代表性的一种所谓的A型方法。
这个方法是利用超声波的反射。
当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时,在该界面就产生反射回声。
每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。
在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。
过去,许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍,超声波传感技术的出现改变了这种状况。
当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上,“悄无声息”地探测人们所需要的信号。
在未来的应用中,超声波将与信息技术、新材料技术结合起来,将出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。
超声波距离传感器技术应用超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。
因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
超声波距离传感器可以广泛应用在物位(液位)监测,机器人防撞,各种超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域,工作可靠,安装方便,防水型,发射夹角较小,灵敏度高,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。
一、超声波传感器可以对集装箱状态进行探测。
将超声波传感器安装在塑料熔体罐或塑料粒料室顶部,向集装箱内部发出声波时,就可以据此分析集装箱的状态,如满、空或半满等。
二、超声波传感器可用于检测透明物体、液体、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不规则物体。
但不适用于室外、酷热环境或压力罐以及泡沫物体。
三、超声波传感器可以应用于食品加工厂,实现塑料包装检测的闭环控制系统。
配合新的技术可在潮湿环如洗瓶机、噪音环境、温度极剧烈变化环境等进行探测。
[1]四、超声波传感器可用于探测液位、探测透明物体和材料,控制张力以及测量距离,主要为包装、制瓶、物料搬检验煤的设备运、塑料加工以及汽车行业等。
超声波传感器可用于流程监控以提高产品质量、检测缺陷、确定有无以及其它方面。
使用超声波传感器技术防止踩错踏板日产汽车开发出了防止在要踩刹车时误踩成油门而使车辆加速的功能,使用摄像头和超声波传感器推断出“要在停车场上停车”的情况时,如果驾驶员踩成了油门就会强制刹车。
该技术预定在2~3年内实用化。
超声波传感器技术就是为了防止在停车场停车时踩错刹车和油门造成事故而开发的。
该技术是使用在车辆前后左右各配备一个的四个摄像头和前保险杠、后保险杠各配备四个共八个超声波传感器实现的。
4个摄像头沿用显示车辆周围俯瞰影像的“环视显示器”的摄像头。
利用摄像头识别出白线等以推断汽车位于停车场,利用超声波传感器测量出汽车与周围障碍物之间的距离来确定刹车时机。
防止因踩错刹车和油门而造成事故分两步实施。
当驾驶员在停车场想停车时,如果踩成了油门,则首先将车速减至蠕滑速度,用仪表板的图标来提示危险,并响起警报声。
如果驾驶员仍继续踩油门而即将撞上墙壁等物体时,则强制刹车。
刹车时机为保证汽车在与障碍物相距20~30cm左右时可以停下来。
工作相关工作原理人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ-20KHZ超声波传感器范围内,超过20KHZ称为超声波,低于20HZ的称为次声波。
常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。
在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。
另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。
在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。
在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。
利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在通迅,医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。
有的超声波传感器既作发送,也能作接收。
这里仅介绍小型超声波传感器,发送与接收略有差别,它适用于在空气中传播,工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。
这类传感器适用于测距、遥超声波传感器控、防盗等用途。
该种有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示发送,R表示接收,40表示频率为40KHZ,16及12表示其外径尺寸,以毫米计)。
另有一种密封式超声波传感器(MA40EI型)。
它的特点是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近开关用,它的性能较好。
超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。
由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。
发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超进行检测.而实际使用中,用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接收器传感器社的陶瓷振子。
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。
工作程式若对发送传感器内谐振频率为40KHz的压电陶瓷片(双晶振子超声波传感器)施加40KHz高频电压,则压电陶瓷片就根据所加高频电压极性伸长与缩短,于是发送40KHz频率的超声波,其超声波以疏密形式传播(疏密程度可由控制电路调制),并传给波接收器。
接收器是利用压力传感器所采用的压电效应的原理,即在压电元件上施加压力,使压电元件发生应变,则产生一面为“+ ”极,另一面为“-”极的40KHz正弦电压。
因该高频电压幅值较小,故必须进行放大。
超声波传感器使得驾驶员可以安全地倒车,其原理是利用探测倒车路径上或附近存在的任何障碍物,并及时发出警告。
所设计的检测系统可以同时提供声光并茂的听觉和视觉警告,其警告表示是探测到了在盲区内障碍物的距离和方向。
这样,在狭窄的地方不管是泊车还是开车,借助倒车障碍报警检测系统,驾驶员心理压力就会减少,并可以游刃有余地采取必要的动作。
工作模式超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。
超声波传感器对透明或有色物体,金属或非金属物体,固体、液体、粉状物质均能检测。
其检测性能几乎不受任何环境条件的影响,包括烟尘环境和雨天。
检测模式超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式。
位于传感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感器的接收器,从而使传感器检测到被测物。
还有部分超声波传感器采用对射式的检测模式。
一套对射式超声波传感器包括一个发射器和一个接收器,两者之间持续保持“收听”。
位于接收器和发射器之间的被检测物将会阻断接收器接收发射的声波,从而传感器将产生开关信号。
检测范围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6º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12º至15º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。
调节几乎所有的超声波传感器都能对开关输出的近点和远点或是测量范围进行调节。
在设定范围外的物体可以被检测到,但是不会触发输出状态的改变。
一些传感器具有不同的调节参数,如传感器的响应时间、回波损失性能,以及传感器与泵设备连接使用时对工作方向的设定调节等。
重复精度波长等因素会影响超声波传感器的精度,其中最主要的影响因素是随温度变化的声波速度,因而许多超声波传感器具有温度补偿的特性。