Zieh bei der Auswahl eines Ultraschall -Sensors zu beachten

Die Auswahl des richtigen Ultraschall -Sensors kann eine entmutigende Aufgabe sein, insbesondere mit den auf dem Markt verfügbaren Optionen. Ultraschallsensoren sind Geräte, die Schallwellen verwenden, um die Entfernung zu erkennen und zu messen, wodurch sie ideal für verschiedene Anwendungen wie Robotik, Automobilsysteme und industrielle Automatisierung. Dieser Artikel soll Sie durch die wesentlichen Punkte führen, die Sie bei der Auswahl eines Ultraschall -Sensors für Ihr Projekt berücksichtigen sollten.

Arten von Ultraschallsensoren

Ultraschallsensoren können weitgehend in zwei Kategorien eingeteilt werden:

• Proximity -Erkennungssensoren:

  Diese Sensoren erkennen das Vorhandensein eines Objekts innerhalb eines bestimmten Bereichs, ohne den genauen Abstand zu messen.

• Entfernungsmesssensoren:

  Diese Sensoren messen den Abstand zu einem Objekt genau und liefern die Ausgabe in Form von Entfernungsdaten.

  
  

Kriterien für die Auswahl von Ultraschallsensoren

Die Auswahl des richtigen Ultraschallsensors hängt von den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts ab. Wenn Sie die verschiedenen Faktoren verstehen, die die Leistung eines Sensors beeinflussen, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen.

Faktoren zu berücksichtigen

Um den richtigen Ultraschall -Sensor auszuwählen, berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren:

1. Erfassungsbereich: Der Erfassungsbereich bezieht sich auf die minimalen und maximalen Entfernungen, in denen der Sensor Objekte genau erkennen kann. Wählen Sie einen Sensor mit einem Erfassungsbereich, der den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht.

2. Genauigkeit und Auflösung: Genauigkeit stellt dar, wie eng die Messung des Sensors der tatsächlichen Entfernung entspricht, während die Auflösung auf die kleinste nachweisbare Entfernungsänderung bezieht. Betrachten Sie einen Sensor mit hoher Genauigkeit und Auflösung für Anwendungen, die präzise Messungen erfordern.

3. Strahlwinkel: Der Strahlwinkel ist die Breite des vom Sensors emittierten Schallkegels. Ein schmaler Strahlwinkel bietet eine bessere Diskriminierung von Objekten und einen längeren Erfassungsbereich, während ein breiterer Strahlwinkel das Sichtfeld des Sensors erhöht. Wählen Sie einen Strahlwinkel, der Ihrer Anwendung am besten entspricht.

4. Umweltfaktoren: Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck können die Leistung von Ultraschallsensoren beeinflussen. Wählen Sie einen Sensor aus, der unter den Umgebungsbedingungen Ihrer Anwendung zuverlässig arbeiten kann.

5. Frequenz: Die Frequenz eines Ultraschallsensors bestimmt die Geschwindigkeit der Schallausbreitung und die Auflösung der Messung. Höhere Frequenzen bieten eine bessere Auflösung, haben jedoch einen kürzeren Erfassungsbereich, während niedrigere Frequenzen einen längeren Bereich mit einer geringeren Auflösung bieten. Wählen Sie einen Sensor mit einer geeigneten Frequenz für Ihre Anwendung.

6. Reaktionszeit: Die Antwortzeit ist die Zeit, die der Sensor zum Aktualisieren seiner Ausgabe nach Erkennung einer Entfernungsänderung benötigt. Schnellere Reaktionszeiten sind für Anwendungen, die Echtzeitmessungen erfordern, wesentlich, z. B. die Vermeidung von Hindernissen in der Robotik.

7. Ausgangstyp: Ultraschallsensoren können analoge, digitale oder serielle Ausgänge haben. Wählen Sie einen Sensor mit einem Ausgangstyp, der mit den Anforderungen Ihres Systems kompatibel ist.

8. Montageoptionen: Betrachten Sie die verfügbaren Montageoptionen und stellen Sie sicher, dass der Sensor einfach an Ihrem gewünschten Ort installiert werden kann.

9. Stromverbrauch: Stromverbrauch ist ein wesentlicher Faktor für batteriebetriebene Anwendungen. Wählen Sie einen Sensor mit geringem Stromverbrauch, um die Akkulaufzeit zu verlängern und den Energieverbrauch zu minimieren.

   
   

Gemeinsame Anwendungen

Ultraschallbereichssensoren werden in verschiedenen Branchen und Anwendungen häufig eingesetzt, darunter:

1. Robotik: Hinderniserkennung und Vermeidung, Entfernungsmessung und Navigation.

2. Automobilsysteme: Parkhilfe, Erkennung von Blindfotten und Kollisionsvermeidung.

3. Industrieautomatisierung: Ebenensteuerung, Objekterkennung und Materialhandhabung.

4. Sicherheitssysteme: Intrusionserkennung, Zugriffskontrolle und Perimeterüberwachung.

5. Medizinprodukte: Überwachung der Flüssigkeitsebene und Durchflussratenmessung.

Abschluss

Die Auswahl des richtigen Ultraschall -Sensors ist entscheidend für den Erfolg Ihres Projekts. Durch Berücksichtigung von Faktoren wie Erfassungsbereich, Genauigkeit, Auflösung, Strahlwinkel, Umgebungsfaktoren, Häufigkeit, Reaktionszeit, Ausgangstyp, Montageoptionen und Stromverbrauch können Sie eine fundierte Entscheidung treffen und den besten Sensor für Ihre Anwendung auswählen.

FAQs

1. Können Ultraschallsensoren alle Arten von Materialien erkennen? Ultraschallsensoren können die meisten Materialien erkennen, aber ihre Leistung kann je nach Zusammensetzung, Oberflächenstruktur und Geometrie des Materials variieren. Im Allgemeinen bieten harte und flache Oberflächen bessere Reflexionen für Ultraschallwellen.

   
   

2. Wie wirkt sich die Temperatur auf die Leistung von Ultraschallsensoren aus? Die Temperatur beeinflusst die Schallgeschwindigkeit in der Luft, was sich auf die Genauigkeit der Entfernungsmessungen auswirken kann. Einige Ultraschallsensoren sind mit integrierter Temperaturkompensation verfügen, um die Genauigkeit über unterschiedliche Temperaturen hinweg aufrechtzuerhalten.

   
   

3. Was ist der Unterschied zwischen Ultraschallsensoren und Infrarotsensoren für die Entfernungsmessung? Ultraschallsensoren verwenden Schallwellen, um den Abstand zu messen, während Infrarotsensoren auf Lichtwellen angewiesen sind. Ultraschallsensoren sind im Allgemeinen genauer und von Umweltfaktoren wie Umgebungslicht oder Farbe weniger beeinflusst, während Infrarotsensoren möglicherweise schnellere Reaktionszeiten aufweisen.

   
   

4. Sind Ultraschallsensoren für Außenanwendungen geeignet? Ultraschallsensoren können im Freien verwendet werden, aber ihre Leistung kann durch Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck beeinträchtigt werden. Stellen Sie sicher, dass der von Ihnen ausgewählte Sensor für die Verwendung im Freien bewertet wird und den spezifischen Umgebungsbedingungen Ihrer Anwendung standhalten kann.

   
   

5. Erfordern Ultraschallsensoren eine Sichtlinie, um Objekte zu erkennen? Ja, Ultraschallsensoren benötigen eine klare Sichtlinie, um Objekte zu erkennen, da die Schallwellen direkt zum Objekt und zurück zum Sensor zurückkehren müssen. Obstruktionen zwischen dem Sensor und dem Objekt können ungenaue Messwerte oder falsche Erkennungen verursachen.

Das Prinzip und die Struktur moderner Ultraschallbereichssensoren variieren stark. So wählen Sie einen Sensor vernünftigerweise gemäß dem spezifischen Messzweck, Messobjekt und Messumgebung das erste Problem, das bei der Durchführung einer bestimmten Messung gelöst werden soll. Nachdem der Ultraschallsensor ermittelt wurde, kann die Anpassungsmessmethode und die Messgeräte bestimmt werden. Der Erfolg oder Misserfolg der Messergebnisse hängt in hohem Maße davon ab, ob die Auswahl der Ultraschallbereichssensoren angemessen ist. In diesem Artikel werden hauptsächlich mehrere Parameter vorgestellt, die bei der Auswahl eines Ultraschallbereichssensors im Allgemeinen nur als Referenz ausgewählt werden.

1) Bestimmen Sie die Art des Ultraschallsensors (im Folgenden ersetzt der Sensor den Ultraschallbereichssensor) gemäß dem Messobjekt und der Messumgebung

   Um eine spezifische Messarbeit durchzuführen, müssen wir zunächst überlegen, welches Prinzip zur Lösung dieses Problems verwendet wird, das nach der Analyse vieler Faktoren bestimmt werden muss. Da es, selbst wenn die gleiche physikalische Menge misst, mehrere Prinzipien von Sensoren zur Auswahl stehen, aus welchem ​​Prinzip des Sensors besser geeignet ist, müssen Sie die folgenden spezifischen Probleme gemäß den Merkmalen des gemessenen und der Verwendungsbedingungen des Sensors berücksichtigen: die Größe des Bereichs; Die Anforderungen der gemessenen Position am Volumen des Sensors; ob die Messmethode Kontakt oder Nichtkontakt ist; die Signalextraktionsmethode, verkabelt oder nicht kontakt; Die Quelle des Sensors, unabhängig davon, ob er inländisch oder importiert ist, ob der Preis tragen oder von selbst entwickelt wird. Nachdem Sie die oben genannten Probleme berücksichtigt haben, können Sie festlegen, welcher Sensortyp zu wählen ist, und dann die spezifischen Leistungsindikatoren des Sensors berücksichtigen.

2) Sensitivitätsauswahl des Ultraschallbereichssensors

   Im Allgemeinen, im linearen Bereich des Sensors, desto höher ist die Empfindlichkeit des Sensors, desto besser. Denn nur, wenn die Empfindlichkeit hoch ist, ist der Wert des Ausgangssignals, der der gemessenen Änderung entspricht, relativ groß, was dem Verfahren für das Signal fördert. Es ist jedoch zu beachten, dass die Empfindlichkeit des Sensors hoch ist und externes Rauschen, das nicht mit der Messung zusammenhängt, ebenfalls leicht zu vermischen ist, und es wird auch durch das Verstärkungssystem verstärkt, das die Messgenauigkeit beeinflusst. Daher ist es erforderlich, dass der Sensor selbst ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis haben sollte, um Interferenzsignale von außen zu minimieren. Die Empfindlichkeit des Sensors ist richtungsfähig. Wenn der gemessene Wert ein einzelner Vektor ist und die Richtung hoch ist, sollten Sie einen Sensor mit geringer Empfindlichkeit in andere Richtungen auswählen. Wenn der gemessene Wert ein mehrdimensionaler Vektor ist, desto besser ist die Kreuzempfindlichkeit des Sensors, desto besser.

3) Frequenzgangeigenschaften von Ultraschall -Sensoren

   Der für den Sensor charakteristische Frequenzgang bestimmt, dass der Frequenzbereich gemessen wird. Es muss unverzichtete Messbedingungen innerhalb des zulässigen Frequenzbereichs aufrechterhalten. Tatsächlich hat die Reaktion des Sensors immer eine bestimmte Verzögerung. Je kürzer die Verzögerungszeit ist, desto besser. Der Frequenzgang des Sensors ist hoch und der Frequenzbereich des messbaren Signals ist breit. Aufgrund des Einflusses struktureller Eigenschaften ist die Trägheit des mechanischen Systems jedoch groß. Die Frequenz des messbaren Signals des Sensors mit niedriger Frequenz ist niedrig. In der dynamischen Messung sollten die Antwortmerkmale auf den Eigenschaften des Signals (stationär, transient, zufällig usw.) basieren, um übermäßige Feuerfehler zu vermeiden

4) Der lineare Bereich des Ultraschallbereichssensors

   Der lineare Bereich des Sensors bezieht sich auf den Bereich, in dem der Ausgang proportional zum Eingang ist. Theoretisch bleibt die Empfindlichkeit in diesem Bereich konstant. Je breiter der lineare Bereich des Sensors ist, desto größer ist der Bereich und kann eine bestimmte Messgenauigkeit sicherstellen. Bei der Auswahl eines Sensors ist es zuerst erforderlich, wenn der Sensortyp ermittelt wird, ob der Bereich den Anforderungen entspricht. Tatsächlich kann kein Sensor die absolute Linearität garantieren, und seine Linearität ist ebenfalls relativ. Wenn die erforderliche Messgenauigkeit innerhalb eines bestimmten Bereichs relativ niedrig ist, kann der Sensor mit einem kleinen nichtlinearen Fehler als linear angesehen werden, was die Messung zu großer Bequemlichkeit bringt.

5) Stabilität des Ultraschallbereichssensors

   Nachdem ein Sensor für einen bestimmten Zeitraum verwendet wurde, wird seine Fähigkeit, seine Leistung unverändert zu halten, als Stabilität bezeichnet. Zusätzlich zur Struktur des Sensors selbst sind die Faktoren, die die langfristige Stabilität des Sensors beeinflussen, hauptsächlich die Verwendungsumgebung des Sensors (die Nutzungsumgebung ist ein sehr wichtiger Glied. Um den Ultraschallbereichssensor genau auszuwählen, wenden Sie sich bitte an unsere Mitarbeiter des Unternehmens). Um den Sensor eine gute Stabilität zu haben, muss der Sensor eine starke Fähigkeit haben, sich an die Umwelt anzupassen. Vor der Auswahl eines Sensors sollte die Umgebung, in der er verwendet wird, untersucht werden, und der entsprechende Sensor sollte gemäß der spezifischen Nutzungsumgebung ausgewählt werden, oder es sollten geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die Umweltauswirkungen zu verringern. Es gibt quantitative Indikatoren für die Stabilität des Sensors. Nachdem der Gebrauchsdauer überschritten wurde, sollte die Kalibrierung vor Verwendung neu kalibriert werden, um festzustellen, ob sich die Leistung des Sensors geändert hat. In einigen Situationen, in denen der Sensor für lange Zeit verwendet werden kann und nicht einfach ersetzt oder kalibriert werden kann, ist die Stabilität des ausgewählten Sensors strenger und muss dem Test für eine lange Zeit standhalten können.

Spezifikation

6) Genauigkeit des Ultraschallbereichssensors

   Genauigkeit ist ein wichtiger Leistungsindex des Sensors. Es ist eine wichtige Verbindung zur Messgenauigkeit des gesamten Messsystems. Je höher die Genauigkeit des Sensors, desto teurer ist er. Solange die Genauigkeit des Sensors den Genauigkeitsanforderungen des gesamten Messsystems entspricht, muss er daher nicht zu hoch ausgewählt werden. Auf diese Weise ist es möglich, einen billigeren und einfacheren Sensor unter vielen Sensoren auszuwählen, die den gleichen Messzweck erfüllen. Wenn der Messzweck eine qualitative Analyse ist, verwenden Sie einen Sensor mit hoher Wiederholungsgenauigkeit. Es ist nicht angebracht, einen Sensor mit hoher Absolutwertgenauigkeit zu verwenden. Wenn es sich um eine quantitative Analyse handelt, müssen genaue Messwerte erhalten werden, und ein Sensor mit einer Genauigkeitsniveau, die den Anforderungen entspricht, muss ausgewählt werden.