Ukazuje na vědomí při výběru ultrazvukového senzoru

Výběr správného ultrazvukového senzoru může být skličující úkol, zejména s množstvím možností dostupných na trhu. Ultrazvukové senzory jsou zařízení, která používají zvukové vlny k detekci a měření vzdálenosti, takže jsou ideální pro různé aplikace, jako je robotika, automobilové systémy a průmyslová automatizace. Cílem tohoto článku je provést základní body, které je třeba zvážit při výběru ultrazvukového senzoru pro váš projekt.

Typy ultrazvukových senzorů

Ultrazvukové senzory lze široce klasifikovat do dvou kategorií:

• Senzory detekce blízkosti:

  Tyto senzory detekují přítomnost objektu ve stanoveném rozsahu bez měření přesné vzdálenosti.

• Senzory měření vzdálenosti:

  Tyto senzory přesně měří vzdálenost k objektu a poskytují výstup ve formě dat vzdálenosti.

  
  

Kritéria pro výběr ultrazvukových senzorů

Výběr správného ultrazvukového senzoru závisí na konkrétních požadavcích vašeho projektu. Pochopení různých faktorů, které ovlivňují výkon senzoru, vám pomůže učinit informované rozhodnutí.

Faktory, které je třeba zvážit

Chcete -li si vybrat správný ultrazvukový senzor, zvažte následující faktory:

1. Rozsah snímání: Rozsah snímání odkazuje na minimální a maximální vzdálenosti, na které může senzor přesně detekovat objekty. Vyberte senzor s rozsahem snímání, který odpovídá požadavkům vaší aplikace.

2. Přesnost a rozlišení: Přesnost představuje, jak úzce měření senzoru odpovídá skutečné vzdálenosti, zatímco rozlišení se týká nejmenší detekovatelné změny vzdálenosti. Zvažte senzor s vysokou přesností a rozlišením aplikací, které vyžadují přesná měření.

3. Úhel paprsku: Úhel paprsku je šířka zvukového kuželu emitovaného senzorem. Úzký úhel paprsku poskytuje lepší diskriminaci objektu a delší rozsah snímání, zatímco širší úhel paprsku zvyšuje zorné pole senzoru. Vyberte úhel paprsku, který nejlépe vyhovuje vaší aplikaci.

4. Environmentální faktory: Teplota, vlhkost a tlak vzduchu mohou ovlivnit výkon ultrazvukových senzorů. Vyberte senzor, který může spolehlivě fungovat za podmínek prostředí vaší aplikace.

5. Frekvence: Frekvence ultrazvukového senzoru určuje rychlost šíření zvuku a rozlišení měření. Vyšší frekvence nabízejí lepší rozlišení, ale mají kratší rozsah snímání, zatímco nižší frekvence poskytují delší rozsah s nižším rozlišením. Vyberte senzor s vhodnou frekvencí pro vaši aplikaci.

6. Doba odezvy: Doba odezvy je doba, kterou senzor, který po detekci změny vzdálenosti aktualizuje výstup, aktualizuje jeho výstup. Rychlejší doby odezvy jsou nezbytné pro aplikace, které vyžadují měření v reálném čase, jako je vyhýbání se překážkám v robotice.

7. Typ výstupu: Ultrazvukové senzory mohou mít analogové, digitální nebo sériové výstupy. Vyberte senzor s typem výstupu, který je kompatibilní s požadavky vašeho systému.

8. Možnosti montáže: Zvažte dostupné možnosti montáže a zajistěte, aby byl senzor snadno nainstalován na požadovaném místě.

9. Spotřeba energie: Spotřeba energie je nezbytným faktorem pro aplikace napájené z baterií. Vyberte senzor s nízkou spotřebou energie pro prodloužení životnosti baterie a minimalizujte spotřebu energie.

   
   

Běžné aplikace

Ultrazvukové senzory se široce používají v různých průmyslových odvětvích a aplikacích, včetně:

1. Robotika: Detekce a vyhýbání se překážkám, měření vzdálenosti a navigace.

2. Automobilové systémy: pomoc při parkování, detekce slepých spotů a vyhýbání se kolizi.

3. Průmyslová automatizace: Ovládání úrovně, detekce objektů a manipulace s materiálem.

4. Bezpečnostní systémy: Detekce narušení, řízení přístupu a monitorování obvodu.

5. Zdravotnictví: Monitorování úrovně tekutin a měření průtoku.

Závěr

Pro úspěch vašeho projektu je rozhodující výběr správného ultrazvukového senzoru. Zvažováním faktorů, jako je rozsah snímání, přesnost, rozlišení, úhel paprsku, faktory prostředí, frekvence, doba odezvy, typ výstupu, možnosti montáže a spotřeba energie, můžete učinit informované rozhodnutí a vybrat nejlepší senzor pro vaši aplikaci.

Časté časté

1. Mohou ultrazvukové senzory detekovat všechny typy materiálů? Ultrazvukové senzory mohou detekovat většinu materiálů, ale jejich výkon se může lišit v závislosti na složení materiálu, povrchové struktuře a geometrii. Obecně jsou tvrdé a rovné povrchy lepší odrazy pro ultrazvukové vlny.

   
   

2. Jak teplota ovlivňuje výkon ultrazvukových senzorů? Teplota ovlivňuje rychlost zvuku ve vzduchu, což může ovlivnit přesnost měření vzdálenosti. Některé ultrazvukové senzory přicházejí s vestavěnou kompenzací teploty, aby se udržela přesnost při různých teplotách.

   
   

3. Jaký je rozdíl mezi ultrazvukovými senzory a infračervenými senzory pro měření vzdálenosti? Ultrazvukové senzory používají k měření vzdálenosti zvukové vlny, zatímco infračervené senzory se spoléhají na světelné vlny. Ultrazvukové senzory jsou obecně přesnější a méně ovlivněny faktory prostředí, jako je okolní světlo nebo barva, zatímco infračervené senzory mohou mít rychlejší čas odezvy.

   
   

4. Jsou ultrazvukové senzory vhodné pro venkovní aplikace? Ultrazvukové senzory mohou být použity venku, ale jejich výkon může být ovlivněn faktory prostředí, jako je teplota, vlhkost a tlak vzduchu. Ujistěte se, že senzor, který si vyberete, je ohodnocen pro venkovní použití a vydrží specifické podmínky prostředí vaší aplikace.

   
   

5. Vyžadují ultrazvukové senzory pro detekci objektů linii vidění? Ano, ultrazvukové senzory vyžadují k detekci objektů jasnou linii zraku, protože zvukové vlny musí cestovat přímo do objektu a zpět do senzoru. Obstrukce mezi senzorem a objektem mohou způsobit nepřesné hodnoty nebo falešné detekce.

Princip a struktura moderních ultrazvukových senzorů se velmi liší. Jak přiměřeně vybrat senzor podle specifického účelu měření, měřicí objekt a prostředí měření je prvním problémem, který má být vyřešen při provádění určitého množství měření. Po stanovení ultrazvukového senzoru lze určit metodu měření a měření. Úspěch nebo neúspěch výsledků měření do značné míry závisí na tom, zda je přiměřený výběr ultrazvukových senzorů v rozsahu. Tento článek zavádí hlavně několik parametrů, které jsou obecně zaznamenány při výběru ultrazvukového rozsahového senzoru, pouze pro informaci.

1) Určete typ ultrazvukového senzoru (dále jen senzor nahradí ultrazvukový senzor) podle prostředí měření a měření prostředí

   K provedení konkrétních měření musíme nejprve zvážit, jaký princip se používá k vyřešení tohoto problému, který je třeba určit po analýze mnoha faktorů. Protože i při měření stejného fyzického množství existuje několik principů senzorů, z nichž si můžete vybrat, z nichž je vhodnější princip senzoru, musíte zvážit následující specifické problémy podle charakteristik měřených a podmínek použití senzoru: velikost rozsahu; Požadavky naměřené polohy na objemu senzoru; zda je metoda měření kontaktní nebo nekontaktní; metoda extrakce signálu, měření kabelového nebo nekontaktního měření; Zdroj senzoru, ať už jde o domácí nebo importovaný, zda cena může nést nebo vyvinout samo o sobě. Po zvážení výše uvedených problémů můžete určit, který typ senzoru si vybrat, a poté zvážit konkrétní indikátory výkonu senzoru.

2) Výběr citlivosti ultrazvukového rozsahového senzoru

   Obecně platí, že v lineárním rozsahu senzoru, tím vyšší je citlivost senzoru, tím lepší. Protože pouze tehdy, když je citlivost vysoká, je hodnota výstupního signálu odpovídající měřené změně relativně velká, což vede k signalizaci ke zpracování. Je však třeba poznamenat, že citlivost senzoru je vysoká a vnější šum, který nesouvisí s měřením, je také snadno smíchán, a bude také zesílena amplifikačním systémem, který ovlivňuje přesnost měření. Proto je požadováno, aby samotný senzor měl vysoký poměr signál-šum, aby se minimalizoval interferenční signály zavedené zvenčí. Citlivost senzoru je směrová. Pokud je naměřená hodnota jediný vektor a směrovost je vysoká, měli byste vybrat senzor s nízkou citlivostí v jiných směrech. Pokud je měřená hodnota vícerozměrný vektor, tím menší je křížová citlivost senzoru, tím lepší.

3) Charakteristiky frekvenční odezvy ultrazvukových senzorů

   Charakteristika frekvenční odezvy senzoru určuje, že se měří frekvenční rozsah. Musí udržovat nehortněné podmínky měření v přípustném frekvenčním rozsahu. Ve skutečnosti má reakce senzoru vždy určité zpoždění. Čím kratší doba zpoždění, tím lepší. Frekvenční odezva senzoru je vysoká a frekvenční rozsah měřitelného signálu je široký. Vzhledem k vlivu strukturálních charakteristik je však setrvačnost mechanického systému velká. Frekvence měřitelného signálu senzoru s nízkou frekvencí je nízká. Při dynamickém měření by měly být charakteristiky odezvy založeny na charakteristikách signálu (ustáleného stavu, přechodného, ​​náhodného atd.), Aby se zabránilo nadměrným chybám požáru

4) lineární rozsah ultrazvukového senzoru

   Lineární rozsah senzoru označuje rozsah, ve kterém je výstup úměrný vstupu. Teoreticky v tomto rozsahu zůstává citlivost konstantní. Čím širší je lineární rozsah senzoru, tím větší je rozsah a může zajistit určitou přesnost měření. Při výběru senzoru, když je stanoven typ senzoru, je nejprve nutné zjistit, zda jeho rozsah splňuje požadavky. Ve skutečnosti však žádný senzor nemůže zaručit absolutní linearitu a jeho linearita je také relativní. Pokud je požadovaná přesnost měření relativně nízká, v určitém rozsahu lze senzor s malou nelineární chybou považovat za lineární, což přinese velké pohodlí měření.

5) Stabilita senzoru ultrazvukového rozsahu

   Poté, co se senzor používá po určitou dobu, se jeho schopnost udržet svůj výkon nezměněný nazývá stabilita. Kromě struktury samotného senzoru jsou faktory, které ovlivňují dlouhodobou stabilitu senzoru, zejména prostředí použití senzoru (prostředí použití je velmi důležitým odkazem. Chcete-li přesně vybrat ultrazvukový rozsah, kontaktujte prosím naše zaměstnance společnosti). Proto, aby byl senzor dobrou stabilitu, musí mít senzor silnou schopnost přizpůsobit se prostředí. Před výběrem senzoru by mělo být prozkoumáno prostředí, ve kterém se používá, a měl by být vybrán příslušný senzor podle prostředí specifického použití nebo by měla být přijata příslušná opatření ke snížení dopadu na životní prostředí. Existují kvantitativní indikátory pro stabilitu senzoru. Po překročení období použití by měla být kalibrace znovu kalibrována před použitím, aby se určilo, zda se výkon senzoru změnil. V některých situacích, kdy lze senzor používat po dlouhou dobu a nelze jej snadno vyměnit nebo kalibrovat, je stabilita vybraného senzoru přísnější a musí být schopna odolat testu po dlouhou dobu.

Specifikace

6) Přesnost senzoru ultrazvukového rozsahu

   Přesnost je důležitým indexem výkonu senzoru, je to důležitý spojení související s přesností měření celého systému měření. Čím vyšší je přesnost senzoru, tím dražší je. Proto, pokud přesnost senzoru splňuje požadavky přesnosti celého systému měření, nemusí být vybrána příliš vysoká. Tímto způsobem je možné vybrat levnější a jednodušší senzor mezi mnoha senzory, které splňují stejný účel měření. Pokud je účelem měření kvalitativní analýza, použijte senzor s vysokou přesností opakování. Není vhodné použít senzor s vysokou přesností absolutní hodnoty. Pokud se jedná o kvantitativní analýzu, musí být získány přesné hodnoty měření a musí být vybrán senzor s úrovní přesnosti, který splňuje požadavky.