Osutavad ultraheli ulatuva anduri valimisel

Õige ultraheli ulatuse anduri valimine võib olla hirmutav ülesanne, eriti turul pakutavate paljude võimaluste korral. Ultraheli andurid on seadmed, mis kasutavad kauguse tuvastamiseks ja mõõtmiseks helilaineid, muutes need ideaalseks erinevate rakenduste jaoks, näiteks robootika, autotööstussüsteemid ja tööstusautomaatika. Selle artikli eesmärk on suunata teid oma projekti jaoks ultraheli ulatusliku anduri valimisel olulistest punktidest.

Ultraheli andurite tüübid

Ultraheli andureid saab laias laastus jagada kahte kategooriasse:

• Läheduse tuvastamise andurid:

  Need andurid tuvastavad objekti olemasolu määratud vahemikus ilma täpset kaugust mõõtmata.

• Kauguse mõõtmise andurid:

  Need andurid mõõdavad täpselt objekti kaugust ja annavad väljundit vahemaaandmete kujul.

  
  

Ultraheli andurite valimise kriteeriumid

Õige ultraheli anduri valimine sõltub teie projekti konkreetsetest nõuetest. Anduri jõudlust mõjutavate erinevate tegurite mõistmine aitab teil teha teadliku otsuse.

Tegurid, mida tuleks arvestada

Õige ultraheli ulatuse anduri valimiseks kaaluge järgmisi tegureid:

1. Sensingivahemik: Sensingivahemik viitab minimaalsele ja maksimaalsele vahemaale, mille jooksul andur suudab objekte täpselt tuvastada. Valige andur, millel on sensorisaal, mis vastab teie rakenduse nõuetele.

2. Täpsus ja eraldusvõime: täpsus tähistab seda, kui täpselt vastab anduri mõõtmine tegelikule vahemaale, eraldusvõime aga viitab väikseimale tuvastatavale vahemaa muutusele. Mõelge andurile, millel on täpne täpsus ja eraldusvõime, mis nõuavad täpseid mõõtmisi.

3. Talanurk: tala nurk on anduri eralduva helikoonuse laius. Kitsas tala nurk tagab objekti parema diskrimineerimise ja pikema sensori vahemiku, samas kui laiem talanurk suurendab anduri vaatevälja. Valige talanurk, mis sobib kõige paremini teie rakendusega.

4. Keskkonnategurid: temperatuur, niiskus ja õhurõhk võivad mõjutada ultraheli andurite jõudlust. Valige andur, mis suudab teie rakenduse keskkonnatingimustes usaldusväärselt töötada.

5. Sagedus: ultraheli anduri sagedus määrab heli leviku kiiruse ja mõõtmise lahuselu. Kõrgemad sagedused pakuvad paremat eraldusvõimet, kuid neil on lühem sensorisaal, madalamad sagedused tagavad madalama eraldusvõimega pikema ulatuse. Valige oma rakenduse jaoks sobiva sagedusega andur.

6. Reageerimise aeg: reageerimisaeg on aeg, mille andur võtab oma väljundi värskendamiseks pärast vahemaa muutuse tuvastamist. Kiirem reageerimise ajad on hädavajalikud rakenduste jaoks, mis nõuavad reaalajas mõõtmisi, näiteks robootika takistuste vältimist.

7. Väljundi tüüp: ultraheli anduritel võib olla analoog-, digitaal- või seeriaväljundid. Valige väljundtüübiga andur, mis ühildub teie süsteemi nõuetega.

8. Kinnitusvalikud: kaaluge saadaolevaid kinnitusvalikuid ja veenduge, et andurit saaks soovitud asukohta hõlpsalt installida.

9. Elektrienergia: energiatarve on akutoitega rakenduste oluline tegur. Valige aku kestvuse pikendamiseks ja energiatarbimise minimeerimiseks vähese energiatarbimisega andur.

   
   

Ühised rakendused

Ultraheli ulatuvaid andureid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes ja rakendustes, sealhulgas::

1. Robootika: takistuste tuvastamine ja vältimine, vahemaa mõõtmine ja navigeerimine.

2. Autotööstussüsteemid: parkimisabi, pimedate kohade tuvastamine ja kokkupõrke vältimine.

3. Tööstusautomaatika: taseme juhtimine, objektide tuvastamine ja materjalide käitlemine.

4. Turvasüsteemid: sissetungide tuvastamine, juurdepääsu kontroll ja perimeetri jälgimine.

5. Meditsiiniseadmed: vedeliku taseme jälgimise ja voolukiiruse mõõtmine.

Järeldus

Õige ultraheli ulatuse anduri valimine on teie projekti õnnestumiseks ülioluline. Arvestades selliseid tegureid nagu sensorisaal, täpsus, eraldusvõime, tala nurk, keskkonnategurid, sagedus, reageerimise aeg, väljund tüüp, paigaldusvalikud ja energiatarve, saate teha teadliku otsuse ja valida oma rakenduse jaoks parima anduri.

KKK -d

1. Kas ultraheli andurid saavad tuvastada igat tüüpi materjale? Ultraheli andurid suudavad enamiku materjale tuvastada, kuid nende jõudlus võib varieeruda sõltuvalt materjali koostisest, pinna tekstuurist ja geomeetriast. Üldiselt pakuvad kõvad ja lamedad pinnad paremaid peegeldusi ultrahelilainete jaoks.

   
   

2. Kuidas mõjutab temperatuur ultraheli andurite jõudlust? Temperatuur mõjutab õhu heli kiirust, mis võib mõjutada kauguse mõõtmise täpsust. Mõnel ultraheli anduril on sisseehitatud temperatuuri kompensatsioon, et säilitada erineva temperatuuri täpsus.

   
   

3. Mis vahe on ultraheli andurite ja infrapunaandurite vahel kauguse mõõtmiseks? Ultraheli andurid kasutavad vahemaa mõõtmiseks helilaineid, infrapunaandurid aga valguslainetele. Ultraheli andurid on üldiselt täpsemad ja neid mõjutavad vähem keskkonnategurid nagu ümbritsev valgus või värv, samas kui infrapunaanduritel võivad olla kiiremad reageerimise ajad.

   
   

4. Kas ultraheli andurid sobivad välistingimustes kasutamiseks? Ultraheli andureid saab kasutada õues, kuid nende jõudlust võivad mõjutada sellised keskkonnategurid nagu temperatuur, niiskus ja õhurõhk. Veenduge, et teie valitud andurit hinnatakse välistingimustes kasutamiseks ja ta talub teie rakenduse konkreetseid keskkonnatingimusi.

   
   

5. Kas ultraheli andurid vajavad objektide tuvastamiseks vaatepilti? Jah, ultraheli andurid vajavad objektide tuvastamiseks selget vaatepilti, kuna helilained peavad sõitma otse objektile ja tagasi anduri juurde. Anduri ja objekti vahelised takistused võivad põhjustada ebatäpseid lugemisi või valetuvastusi.

Kaasaegsete ultraheli ulatuvate andurite põhimõte ja struktuur on väga erinev. Kuidas sensorit mõistlikult valida vastavalt konkreetsele mõõtmise eesmärgile, on mõõtmisobjekt ja mõõtmiskeskkond esimene probleem, mis teatud koguse mõõtmise määramisel lahendatakse. Pärast ultraheli anduri määramist saab kindlaks määrata sobitamise mõõtmismeetodi ja mõõtmisseadme. Mõõtmistulemuste edu või ebaõnnestumine sõltub suures osas sellest, kas ultraheli ulatuvate andurite valik on mõistlik. See artikkel tutvustab peamiselt mitmeid parameetreid, mida ultraheli ulatuva anduri valimisel üldiselt märgatakse ainult viitamiseks.

1) Määrake ultraheli anduri tüüp (edaspidi asendab andur ultraheli ulatuse anduri) vastavalt mõõtmis- ja mõõtekeskkonnale

   Konkreetse mõõtmistööde tegemiseks peame kõigepealt kaaluma, millist põhimõtet selle probleemi lahendamiseks kasutatakse, mis tuleb kindlaks teha pärast paljude tegurite analüüsimist. Sest isegi sama füüsilise koguse mõõtmisel on valida mitu andurite põhimõtet, mis anduri põhimõte on sobivam, peate kaaluma järgmisi konkreetseid küsimusi vastavalt mõõdetud omadustele ja anduri kasutustingimustele: vahemiku suurus; Mõõdetud asendi nõuded anduri mahule; kas mõõtmismeetod on kontakt või kontakt; Signaali ekstraheerimise meetod, juhtmega või kontaktivaba mõõtmine; Anduri allikas, olgu see kodumaine või imporditud, kas hind võib kanda või iseenesest areneda. Pärast ülaltoodud probleemide kaalumist saate kindlaks teha, millist tüüpi andurit valida, ja seejärel kaaluda anduri konkreetseid jõudlusnäitajaid.

2) Ultraheli ulatusliku anduri tundlikkuse valik

   Üldiselt, anduri lineaarses vahemikus, mida suurem on anduri tundlikkus, seda parem. Kuna ainult siis, kui tundlikkus on kõrge, on mõõdetud muutusele vastava väljundsignaali väärtus suhteliselt suur, mis soodustab signaali töötlemist. Siiski tuleb märkida, et anduri tundlikkus on kõrge ja ka väline müra, mis pole mõõtmisega seotud, on samuti hõlpsasti segatud, ning see võimendab ka võimendussüsteemi, mis mõjutab mõõtmise täpsust. Seetõttu on vaja, et anduril endal peaks olema kõrge signaali ja müra suhe, et minimeerida väljastpoolt sisestatud häiresignaale. Anduri tundlikkus on suund. Kui mõõdetud väärtus on üks vektor ja suund on kõrge, peaksite valima teistes suundades madala tundlikkusega anduri. Kui mõõdetud väärtus on mitmemõõtmeline vektor, mida väiksem on anduri ristitundlikkus, seda parem.

3) Ultraheli ulatuslike andurite sagedusreaktsiooni omadused

   Andurile iseloomulik sagedusreaktsioon määrab mõõdetud sagedusvahemiku. See peab säilitama innustamata mõõtmistingimusi lubatud sagedusvahemikus. Tegelikult on anduri reageerimisel alati teatav viivitus. Mida lühem on viivitusaeg, seda parem. Anduri sagedusreaktsioon on kõrge ja mõõdetava signaali sagedusvahemik on lai. Struktuuriliste omaduste mõju tõttu on mehaanilise süsteemi inerts aga suur. Anduri mõõdetava signaali sagedus madala sagedusega on madal. Dünaamilises mõõtmisel peaksid reageerimise omadused põhinema signaali omadustel (püsiseisund, mööduv, juhuslik jne), et vältida liigseid tulevegu

4) Ultraheli ulatuva anduri lineaarne vahemik

   Anduri lineaarne vahemik viitab vahemikule, milles väljund on võrdeline sisendiga. Teoreetiliselt jääb selles vahemikus tundlikkus konstantseks. Mida laiem on anduri lineaarne vahemik, seda suurem on vahemik ja see võib tagada teatud mõõtmise täpsuse. Anduri valimisel on anduri tüübi määramisel kõigepealt vaja näha, kas selle vahemik vastab nõuetele. Kuid tegelikult ei saa ükski andur tagada absoluutse lineaarsuse ja ka selle lineaarsus on suhteline. Kui nõutav mõõtmise täpsus on suhteliselt madal, võib teatud vahemikus väikese mittelineaarse veaga andurit pidada lineaarseks, mis toob mõõtmiseks suure mugavuse.

5) Ultraheli ulatusliku anduri stabiilsus

   Pärast anduri kasutamist teatud aja jooksul nimetatakse selle suutlikkust muutumatuks püsimiseks stabiilseks. Lisaks anduri enda struktuurile on anduri pikaajalist stabiilsust mõjutavad tegurid peamiselt anduri kasutamiskeskkond (kasutamiskeskkond on väga oluline link. Ultraheli ulatuse anduri täpseks valimiseks pöörduge meie ettevõtte töötajate poole). Seetõttu peab anduri hea stabiilsus muutmiseks anduril olema tugev võime keskkonnaga kohaneda. Enne anduri valimist tuleks uurida keskkonda, milles seda kasutatakse, ja vastava anduri valida tuleks vastavalt konkreetsele kasutuskeskkonnale või tuleks võtta keskkonnamõju vähendamiseks sobivad meetmed. Anduri stabiilsuse kohta on kvantitatiivseid näitajaid. Pärast kasutamise perioodi ületamist tuleks kalibreerimine enne kasutamist uuesti kalibreerida, et teha kindlaks, kas anduri jõudlus on muutunud. Mõnes olukorras, kus andurit saab pikka aega kasutada ja seda ei saa hõlpsasti asendada ega kalibreerida, on valitud anduri stabiilsus rangem ja see peab olema võimeline proovima pikka aega.

Spetsifikatsioon

6) Ultraheli ulatuva anduri täpsus

   Täpsus on anduri oluline jõudlusindeks, see on oluline seos, mis on seotud kogu mõõtmissüsteemi mõõtmise täpsusega. Mida suurem on anduri täpsus, seda kallim see on. Seetõttu, kui anduri täpsus vastab kogu mõõtmissüsteemi täpsusnõuetele, ei pea seda liiga kõrgeks valima. Sel moel on paljude andurite hulgast võimalik valida odavam ja lihtsam andur, mis vastavad sama mõõtmise eesmärgile. Kui mõõtmise eesmärk on kvalitatiivne analüüs, kasutage suure korduva täpsusega andurit. Kõrge absoluutväärtuse täpsusega andurit ei ole asjakohane kasutada. Kui see on mõeldud kvantitatiivseks analüüsiks, tuleb saada täpsed mõõtmisväärtused ja nõuetele vastava täpsustasemega andur tuleb valida.