Body, které je třeba vzít v úvahu při výběru ultrazvukového snímače rozsahu

Výběr správného ultrazvukového snímače může být náročný úkol, zejména s ohledem na množství možností dostupných na trhu.Ultrazvukové senzory jsou zařízení, která používají zvukové vlny k detekci a měření vzdálenosti, díky čemuž jsou ideální pro různé aplikace, jako je robotika, automobilové systémy a průmyslová automatizace.Tento článek si klade za cíl vás provést základními body, které je třeba zvážit při výběru ultrazvukového snímače vzdálenosti pro váš projekt.

Typy ultrazvukových senzorů

Ultrazvukové senzory lze obecně rozdělit do dvou kategorií:

• Senzory detekce přiblížení:

  Tyto senzory detekují přítomnost objektu v určeném rozsahu bez měření přesné vzdálenosti.

• Senzory pro měření vzdálenosti:

  Tyto senzory přesně měří vzdálenost k objektu a poskytují výstup ve formě údajů o 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 ke zvážení

Při výběru správného ultrazvukového snímače vzdálenosti zvažte následující faktory:

1. Snímací rozsah: Snímací rozsah se týká minimální a maximální vzdálenosti, ve které může snímač přesně detekovat objekty.Vyberte si snímač s rozsahem snímání, který odpovídá požadavkům vaší aplikace.

2. Přesnost a rozlišení: Přesnost představuje, jak blízko měření senzoru odpovídá skutečné vzdálenosti, zatímco rozlišení se vztahuje k nejmenší detekovatelné změně vzdálenosti.Zvažte snímač s vysokou přesností a rozlišením pro aplikace, které vyžadují přesná měření.

3. Úhel paprsku: Úhel paprsku je šířka zvukového kužele vyzařovaného snímačem.Úzký úhel paprsku poskytuje lepší rozlišení objektů a delší dosah snímání, zatímco širší úhel paprsku zvyšuje zorné pole snímače.Vyberte úhel paprsku, který nejlépe vyhovuje vaší aplikaci.

4. Faktory prostředí: Teplota, vlhkost a tlak vzduchu mohou ovlivnit výkon ultrazvukových senzorů.Vyberte snímač, který může spolehlivě fungovat v podmínkách prostředí vaší aplikace.

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

6. Doba odezvy: Doba odezvy je doba, kterou senzor potřebuje k aktualizaci svého výstupu po zjištění změny vzdálenosti.Rychlejší doby odezvy jsou zásadní 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 snímač s typem výstupu, který je kompatibilní s požadavky vašeho systému.

8. Možnosti montáže: Zvažte dostupné možnosti montáže a ujistěte se, že senzor lze snadno nainstalovat na požadované místo.

9. Spotřeba energie: Spotřeba energie je zásadním faktorem pro aplikace napájené bateriemi.Vyberte snímač s nízkou spotřebou energie, abyste prodloužili životnost baterie a minimalizovali spotřebu energie.

   
   

Běžné aplikace

Ultrazvukové snímače rozsahu jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích a aplikacích, včetně:

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

2. Automobilové systémy: parkovací asistent, detekce mrtvého úhlu a předcházení kolizím.

3. Průmyslová automatizace: řízení hladiny, detekce objektů a manipulace s materiálem.

4. Bezpečnostní systémy: detekce narušení, kontrola přístupu a monitorování perimetru.

5. Lékařská zařízení: monitorování hladiny tekutin a měření průtoku.

Závěr

Výběr správného ultrazvukového snímače vzdálenosti je zásadní pro úspěch vašeho projektu.Zvážením faktorů, jako je dosah snímání, přesnost, rozlišení, úhel paprsku, faktory prostředí, frekvence, doba odezvy, typ výstupu, možnosti montáže a spotřeba energie, můžete učinit informované rozhodnutí a vybrat si nejlepší snímač pro vaši aplikaci.

Nejčastější dotazy

1. Mohou ultrazvukové senzory detekovat všechny typy materiálů?Ultrazvukové senzory dokážou detekovat většinu materiálů, ale jejich výkon se může lišit v závislosti na složení materiálu, struktuře povrchu a geometrii.Obecně platí, že tvrdé a rovné povrchy poskytují 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 jsou dodávány s vestavěnou teplotní kompenzací pro udržení přesnosti při různých teplotách.

   
   

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

   
   

4. Jsou ultrazvukové senzory vhodné pro venkovní aplikace?Ultrazvukové senzory lze používat venku, ale jejich výkon může být ovlivněn faktory prostředí, jako je teplota, vlhkost a tlak vzduchu.Ujistěte se, že snímač, který si vyberete, je určen pro venkovní použití a dokáže odolat specifickým podmínkám prostředí vaší aplikace.

   
   

5. Vyžadují ultrazvukové senzory k detekci objektů přímku?Ano, ultrazvukové senzory vyžadují k detekci objektů jasnou linii pohledu, protože zvukové vlny se musí šířit přímo k objektu a zpět k senzoru.Překážky mezi senzorem a objektem mohou způsobit nepřesné odečty nebo falešné detekce.

Princip a struktura moderních ultrazvukových senzorů se velmi liší.Jak rozumně vybrat senzor podle konkrétního účelu měření, objektu měření a prostředí měření je první problém, který je třeba vyřešit při provádění určitého množství měření.Po určení ultrazvukového senzoru lze určit odpovídající metodu měření a měřicí zařízení.Úspěch nebo neúspěch výsledků měření závisí do značné míry na tom, zda je volba ultrazvukových snímačů vzdálenosti rozumná.Tento článek představuje především několik parametrů, které jsou obecně pozorovány při výběru ultrazvukového snímače vzdálenosti, pouze pro informaci.

1) Určete typ ultrazvukového snímače (dále snímač nahradí ultrazvukový snímač vzdálenosti) podle objektu měření a prostředí měření

   Abychom mohli provést konkrétní měření, musíme nejprve zvážit, jaký princip se používá k řešení tohoto problému, který je třeba určit po analýze mnoha faktorů.Protože i při měření stejné fyzikální veličiny je na výběr z více principů senzorů, který princip senzoru je vhodnější, je třeba zvážit následující konkrétní problémy podle vlastností měřeného objektu a podmínek použití snímač: velikost rozsahu;Požadavky měřené polohy na objem snímače;zda je metoda měření kontaktní nebo bezkontaktní;metoda extrakce signálu, drátové nebo bezkontaktní měření;zdroj senzoru, zda je domácí nebo dovezený, zda cenu unese, nebo se vyvinul sám.Po zvážení výše uvedených problémů můžete určit, který typ snímače zvolit, a poté zvážit konkrétní ukazatele výkonu snímače.

2) Volba citlivosti ultrazvukového snímače rozsahu

   Obecně platí, že v lineárním rozsahu snímače platí, že čím vyšší je citlivost snímače, tím lépe.Protože pouze při vysoké citlivosti je hodnota výstupního signálu odpovídající měřené změně relativně velká, což je příznivé pro signál ke zpracování.Je však třeba poznamenat, že citlivost snímače je vysoká a snadno se do něj přimíchá i vnější šum, který nesouvisí s měřením, a navíc bude zesílen zesilovacím systémem, který ovlivňuje přesnost měření.Proto je požadováno, aby samotný snímač měl vysoký odstup signálu od šumu, aby se minimalizovaly rušivé signály přiváděné zvenčí.Citlivost snímače je směrová.Když je naměřená hodnota jeden vektor a směrovost je vysoká, měli byste vybrat snímač s nízkou citlivostí v ostatních směrech.Pokud je naměřená hodnota vícerozměrný vektor, čím menší je křížová citlivost snímače, tím lépe.

3) Charakteristiky frekvenční odezvy ultrazvukových snímačů

   Frekvenční charakteristika snímače určuje frekvenční rozsah, který má být měřen.Musí udržovat nezkreslené podmínky měření v povoleném frekvenčním rozsahu.Odezva senzoru má ve skutečnosti vždy určité zpoždění.Čím kratší doba zpoždění, tím lépe.Frekvenční odezva snímače je vysoká a frekvenční rozsah měřitelného signálu je široký.Vlivem strukturálních charakteristik je však setrvačnost mechanického systému velká.Frekvence měřitelného signálu snímače s nízkou frekvencí je nízká.Při dynamickém měření by charakteristiky odezvy měly být založeny na charakteristikách signálu (ustálený stav, přechodný, náhodný atd.), aby se zabránilo nadměrným chybám požáru

4) Lineární rozsah ultrazvukového snímače rozsahu

   Lineární rozsah snímače se týká rozsahu, ve kterém je výstup úměrný vstupu.Teoreticky v tomto rozsahu zůstává citlivost konstantní.Čím širší je lineární rozsah snímače, tím větší je rozsah a může zajistit určitou přesnost měření.Při výběru snímače, kdy se zjišťuje typ snímače, je nejprve nutné zjistit, zda jeho rozsah odpovídá požadavkům.Ale ve skutečnosti žádný senzor nemůže zaručit absolutní linearitu a jeho linearita je také relativní.Pokud je požadovaná přesnost měření relativně nízká, v určitém rozsahu, lze snímač s malou nelineární chybou považovat za lineární, což přinese velké pohodlí při měření.

5) Stabilita ultrazvukového snímače vzdálenosti

   Poté, co je senzor používán po určitou dobu, jeho schopnost udržet svůj výkon nezměněný se nazývá stabilita.Faktory, které ovlivňují dlouhodobou stabilitu senzoru, jsou kromě struktury samotného senzoru především prostředí použití senzoru (prostředí použití je velmi důležitým pojítkem. Pro přesný výběr ultrazvukového senzoru rozsahu kontaktujte prosím zaměstnanci naší společnosti).Proto, aby měl 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 vhodný senzor podle konkrétního prostředí použití nebo by měla být přijata vhodná opatření ke snížení dopadu na životní prostředí.Existují kvantitativní indikátory stability senzoru.Po překročení doby používání by se měla kalibrace před použitím znovu zkalibrovat, aby se zjistilo, zda se změnil výkon senzoru.V některých situacích, kdy lze senzor používat dlouhodobě a nelze jej jednoduše vyměnit nebo zkalibrovat, je stabilita zvoleného senzoru přísnější, a musí vydržet test po dlouhou dobu.

Specifikace

6) Přesnost ultrazvukového snímače vzdálenosti

   Přesnost je důležitým výkonnostním indexem snímače, je důležitým článkem souvisejícím s přesností měření celého měřicího systému.Čím vyšší je přesnost snímače, tím je dražší.Pokud tedy přesnost snímače odpovídá požadavkům na přesnost celého měřicího systému, nemusí být volena příliš vysoká.Tímto způsobem je možné vybrat levnější a jednodušší senzor z mnoha senzorů, které splňují stejný účel měření.Pokud je účelem měření kvalitativní analýza, použijte snímač s vysokou přesností opakování.Není vhodné používat snímač s vysokou přesností absolutní hodnoty.Pokud se jedná o kvantitativní analýzu, je třeba získat přesné hodnoty měření a vybrat snímač s úrovní přesnosti, která splňuje požadavky.