Vaatamised: 87 Autor: saidi toimetaja Avaldamisaeg: 2020-04-14 Päritolu: Sait
Ultraheli kauguse andur on kontaktivaba andur, mis mõõdab anduri ja sihtmärgi vahelist kaugust, edastades ultraheli heliimpulsse ja mõõtes, kui kaua peegeldunud kaja taastub.
Ultrahelilainete sagedused ületavad inimese normaalset kuulmisvahemikku ligikaudu 20 kHz. Õhkühendusega kaugusandurid töötavad tavaliselt umbes 40 kHz, kuigi vastavalt nõutavale mõõtevahemikule, eraldusvõimele, anduri suurusele, valgusvihu mustrile ja keskkonnatingimustele kasutatakse ka teisi sagedusi.
Erinevalt optilistest kaugusanduritest ei sõltu ultraheliandur peamiselt sihtmärgi värvist ega nähtava valguse peegelduvusest. Seetõttu suudab see tuvastada palju läbipaistvaid, poolläbipaistvaid, tumedaid või läikivaid objekte, eeldusel, et sihtmärk annab vastuvõtja suunas piisavalt tugeva akustilise kaja.
Kiire vastus: ultraheli kauguse andur saadab sihtmärgi suunas kõrgsagedusliku heliimpulsi, võtab vastu peegeldunud kaja ja arvutab kauguse edasi-tagasi reisiajast. Põhivalem on kaugus = heli kiirus × kajaaeg ÷ 2.
Ultraheli kauguse määramise tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt robotite takistuste tuvastamisel, autode parkimisabis, vedeliku taseme mõõtmisel, automaatustes, tööstusautomaatikas, turvasüsteemides, materjalikäsitluses ja objektide olemasolu tuvastamises.
Manorshi tarvikud ultraheliandurid ja andurid kauguse mõõtmiseks, objektide tuvastamiseks, parkimissüsteemideks, taseme tuvastamiseks ja kohandatud elektroonilisteks rakendusteks.
Enamik ultraheli kaugusandureid kasutab lennuaja põhimõtet , mida nimetatakse ka kaja transiidiaja meetodiks. Süsteem mõõdab aega ultraheliimpulsi edastamise ja peegeldunud kaja vastuvõtmise vahel.
Juhtahel tekitab ultrahelianduri nimisagedusel või selle lähedal lühikese elektrilise purske.
Edastav muundur muudab elektrisignaali ultraheli mehaaniliseks vibratsiooniks.
Ultraheli impulss liigub läbi õhu sihtmärgi poole.
Osa helienergiast peegeldub sihtpinnalt.
Vastuvõtja muudab tagastatud akustilise kaja väikeseks elektriliseks signaaliks.
Signaali konditsioneerimisahel võimendab, filtreerib ja tuvastab kaja.
Mikrokontroller või ajastusahel mõõdab edasi-tagasi reisi aega ja teisendab selle vahemaaks.
Kaugus = (kaja aeg × heli kiirus) ÷ 2
d = (t × c) ÷ 2
d on anduri ja sihtmärgi vaheline ühesuunaline kaugus.
t on mõõdetud edasi-tagasi aeg edastamisest kajavastuvõtuni.
c on heli kiirus mõõtekeskkonnas.
Tulemus jagatakse kahega, sest heli liigub andurilt sihtmärgini ja seejärel tagasi andurisse.
Ligikaudu 20°C juures on heli kiirus kuivas õhus umbes 343 m/s. Kui mõõdetud kajaaeg on 5,83 millisekundit, on arvutatud kaugus:
Kaugus = 0,00583 sekundit × 343 m/s ÷ 2
Kaugus ≈ 1 meeter
See näide eeldab stabiilset õhutemperatuuri ja selgelt tuvastatavat kaja. Reaalsed süsteemid võivad rakendada ka temperatuuri kompenseerimist, signaali filtreerimist, läve tuvastamist, kalibreerimist ja mitme proovi keskmistamist.
Paljude ultraheli kaugusandurite südamik on piesoelektriline keraamiline element, mis on kinnitatud metallmembraani või resoneeriva plaadi külge. Koost võib sisaldada ka resonaatorit, akustilist korpust, klemme, summutusmaterjali, kaitsevõrku ja keskkonnakaitsekomponente.
Kui piesoelektrilisele keraamikale rakendatakse vahelduvpinge, materjal paisub ja tõmbub kokku. See mehaaniline deformatsioon paneb diafragma vibreerima ja kiirgama ultrahelilaineid õhku.
Vastuvõtmise ajal toimub pöördpiesoelektriline protsess. Tagasi pöörduvad ultrahelirõhulained vibreerivad diafragmat ja piesoelektrilist elementi, tekitades väikese elektrisignaali, mida vastuvõtuahel saab võimendada ja töödelda.
Lehtri- või sarvekujuline resonaator võib parandada akustilise energia ülekannet piesoelektrilise elemendi ja ümbritseva õhu vahel. Selle geomeetria mõjutab ka tundlikkust, resonantssagedust ja valgusvihu mustrit.
Oluline erinevus: õhuühendusega ultraheli ulatus mõõdab tavaliselt sihtpinnalt peegelduvat kaja. Seda ei tohiks segi ajada meditsiinilise pildistamise või ultraheli mittepurustavate katsesüsteemidega, mis on loodud heli edastamiseks läbi vedelike või tahkete materjalide.
Ultraheli kauguse määramise süsteem võib kasutada eraldi saatjat ja vastuvõtjat või ühte transiiverit, mis vaheldumisi edastab ja vastu võtab.
| Konfiguratsiooni | töömeetod | Tüüpilised eelised | Disainikaalutlused |
|---|---|---|---|
| Eraldi saatja ja vastuvõtja | Üks andur saadab pidevalt või katkendlikult, teine aga võtab vastu kaja. | Eraldi edastus- ja vastuvõtuteed, paindlik vooluahela disain ja pole vaja ühte elementi režiimide vahel vahetada. | Kontrollida tuleb andurite vahekaugust, joondamist, akustilist sidestust ja otsest saatja ja vastuvõtja vahelist läbirääkimist. |
| Üks ultraheli transiiver | Üks element edastab impulsi ja lülitub seejärel vastuvõturežiimi. | Kompaktne mehaaniline disain ja lihtsam joondamine saate- ja vastuvõtutelgede vahel. | Enne lähikaja tuvastamist peab süsteem ootama, kuni mehaaniline helin vaibub. |
| Läbiva tala paar | Saatja ja vastuvõtja on vastamisi ning süsteem tuvastab, kui objekt katkestab helitee. | Läbipaistvate kilede, pudelite ja kiiresti liikuvate objektide kiire reageerimine ja usaldusväärne tuvastamine. | See konfiguratsioon tuvastab peamiselt kohaloleku, mitte ei arvuta peegeldava sihtmärgi kaugust. |
Järgmises tabelis on säilinud 40 kHz ultrahelisaatja ja vastuvõtja näidisparameetrid algselt lehelt. Neid väärtusi ei tohiks käsitleda universaalsete spetsifikatsioonidena iga ultrahelianduri jaoks. Enne ajamiahela projekteerimist või tootmiskomponendi kinnitamist kinnitage alati lõplik osanumber, katsetingimused ja toote andmeleht.
| Spetsifikatsiooni | näidisväärtus |
|---|---|
| Kesksagedus | 40 ± 1,0 kHz |
| Helirõhutaseme edastamine | 100 dB miinimum |
| Tundlikkuse vastuvõtmine | -72 dB miinimum |
| Kajatundlikkus | ≥230 mV |
| Helina aeg | maksimaalselt 1,2 ms |
| Mahtuvus 1 kHz juures | 2400 pF ±20% |
| Maksimaalne pidev sõidupinge | 20 Vrms |
| Kogu valgusvihu nurk | 47° tüüpiline –6 dB juures |
| Lagunemisaeg | ≤1,2 ms |
| Töötemperatuur | −30°C kuni +80°C |
| Säilitustemperatuur | −30°C kuni +80°C |
Ultraheli kauguse anduri struktuur ja mõõtmed
40 kHz ultraheli saatja ja vastuvõtja paar
Ultraheli ulatuse jõudlus sõltub muundurist, ajami vooluringist, vastuvõtuahelast, signaalitöötluse algoritmist, sihtmärgist ja paigalduskeskkonnast. Järgmisi parameetreid tuleks hinnata koos, mitte eraldi.
Kesksagedus on sagedus, mille juures andur on kavandatud tõhusalt töötama. Nominaalse 40 kHz ultrahelimuunduri puhul genereerib saateahel tavaliselt 40 kHz lähedase purske, samal ajal kui vastuvõtja filtreeritakse sarnase sagedusvahemiku ümber.
Resonantspiirkonnast liiga kaugele sõitmine võib vähendada edastatavat akustilist energiat ja vastuvõtutundlikkust. Komponentide tolerants, temperatuur, paigaldus ja korpuse disain võivad samuti muuta tõhusat reaktsiooni.
Edastamise helirõhutase näitab ultraheli väljundi tugevust kindlaksmääratud katsetingimustes. Kõrgem väärtus võib toetada tugevamat kaja või pikemaid tuvastuskaugusi, kuid tulemus sõltub ajami pingest, sagedusest, lainekujust, mõõtmiskaugusest ja katseseadmest.
Helirõhu väärtusi tuleks võrrelda ainult siis, kui andmelehtedel kasutatakse samaväärseid mõõtmistingimusi.
Vastuvõtmise tundlikkus kirjeldab, kui tõhusalt muundab vastuvõtja sissetuleva ultrahelirõhu elektrisignaaliks. Suurem tundlikkus võib parandada nõrga kaja tuvastamist, kuid kogu süsteem sõltub ka võimendi mürast, filtri ribalaiusest, võimendusest, läve seadistustest ja elektromagnetilistest häiretest.
Kajatundlikkus esindab vastuvõetud signaali, mis on toodetud kindlaksmääratud sihtmärgi ja katsekorralduse alusel. Kasulik kauguse määramise süsteem peab eristama tegelikku kaja elektrimürast, mehaanilisest vibratsioonist, otsesest akustilisest ühendusest ja teisesest peegeldusest.
Kajatuvastuse parandamiseks võib kasutada automaatset võimenduse juhtimist, ribapääsfiltrit, mähisjoone tuvastamist, korrelatsioonitöötlust ja adaptiivseid läviväärtusi.
Pärast saatepurske lõppu jätkavad andur ja mehaaniline struktuur lühiajalist vibreerimist. Seda jääkvibratsiooni nimetatakse helisemiseks või helisemiseks.
Selle taastumisperioodi jooksul võib lähedane sihtmärgi kaja peituda palju tugevama jääksignaaliga. Vastavat minimaalset mõõdetavat kaugust nimetatakse pimeala , surnud tsooniks või minimaalseks tuvastuskauguseks.
Lühem helinaaeg toetab üldiselt lühemaid minimaalseid tuvastamiskaugusi, kuigi lõplik pimetsoon sõltub ka vooluahela taastumisest, saatja pingest, summutusest, läve seadistustest ja signaalitöötlusmeetoditest.
Ultraheliandur ei tekita lõpmata kitsast sirget kiirt. See kiirgab akustilist energiat läbi kolmemõõtmelise helikoonuse, mis sisaldab põhisagarat ja väiksemaid külgsagaraid.
Laiem valgusvihk suudab tuvastada objekte suuremal alal, kuid võib vastu võtta ka soovimatuid peegeldusi lähedalasuvatelt seintelt, sulgudes, torudes või korpuse pindadel. Kitsam kiir tagab parema suunaselektiivsuse, kuid nõuab täpsemat anduri joondamist.
Piesoelektriline ultrahelimuundur käitub suures osas mahtuvusliku elektrikoormusena. Selle mahtuvus mõjutab draiveri voolu, impedantsi sobitamist, lülituskadusid ja resonantsahela konstruktsiooni.
Rakendatav pinge peab jääma anduri nominaalse pideva ja impulssajamiga piiridesse. Liigne ajami pinge võib põhjustada ülekuumenemist, depolarisatsiooni, mehaanilisi kahjustusi või lühendada kasutusiga.
Temperatuur mõjutab heli kiirust, piesoelektrilisi omadusi, resonantsi, tundlikkust, liimmaterjale ja elektroonilisi komponente. Kinnitage tegeliku andurimudeli töötemperatuuri vahemik ja säilitustemperatuuri vahemik.
Temperatuur on üks olulisemaid keskkonnamuutujaid, kuna see muudab heli kiirust. Tavaliselt kasutatav ligikaudne väärtus normaalsete atmosfääritingimuste lähedal kuiva õhu jaoks on:
Heli kiirus ≈ 331,3 + (0,606 × temperatuur °C) m/s
Süsteem, mis eeldab alati kiirust 343 m/s, võib tegeliku temperatuuri muutumisel tekitada mõõdetava kauguse vea. Rakenduste jaoks, mis nõuavad stabiilset absoluutset täpsust, asetage temperatuuriandur akustilise tee lähedusse ja värskendage helikiiruse arvutust.
Suured sihtmärgid annavad üldiselt rohkem akustilist energiat kui väikesed sihtmärgid. Aktiivsest helikoonusest kitsam sihtmärk võib tekitada nõrga kaja või võimaldada anduril tuvastada selle taga olevat suuremat objekti.
Maksimaalseid vahemikke mõõdetakse tavaliselt kindla tasapinnalise sihtmärgi abil. Väikeste juhtmete, kitsaste torude, kõverate esemete või ebakorrapäraste osade praktiline ulatus võib olla lühem.
Lame ja sile sihtmärk tagab tugevaima tagasilöögi, kui selle pind on anduri teljega ligikaudu risti. Kui pind on kaldu, võib suur osa akustilisest energiast peegelduda vastuvõtjast eemale.
Karedad pinnad hajutavad heli mitmes suunas ja võivad taluda suuremat nurgamuutust, kuid tagastatav energia võib olla vähem prognoositav.
Kõvad pinnad, nagu metall, klaas, jäik plastik, puit ja rahulikud vedelad pinnad tekitavad sageli kasulikke peegeldusi. Pehmed, poorsed või kiudmaterjalid, nagu vaht, paks kangas, puuvill ja lahtine isolatsioon, võivad neelata ultrahelienergiat ja vähendada tuvastamisvahemikku.
Läbipaistvad objektid on sageli tuvastatavad, kuna ultraheli ei sõltu nähtavast läbipaistvusest. Sile klaas- või plastpind vajab siiski sobivat nurka, et peegeldada heli tagasi anduri poole.
Määratud pimetsoonis asuvaid objekte ei saa usaldusväärselt mõõta. Andur võib teatada sihtmärgi puudumisest, ebastabiilsest väärtusest või helina ja sisepeegelduste tekitatud valest kaugusest.
Paigaldus peab hoidma lähimat eeldatavat sihtmärki kaugemale lõplikul anduri või mooduli andmelehel märgitud minimaalsest tuvastuskaugusest.
Tugev õhuvool võib muuta efektiivset heliteed, samas kui kiiresti muutuvad temperatuurigradiendid võivad akustilist lainet painutada või muuta selle levimiskiirust mõõtmisteel.
Vältige täpse kaugusanduri paigaldamist otse kuuma õhu väljalaskeavade, jahutusventilaatorite, auruavade või kiiresti kõikuvate soojusallikate kõrvale.
Mõõdukas niiskus mõjutab üldiselt vähem kui temperatuur, kuid niiskus võib siiski mõjutada akustilist sumbumist ja anduri tööd. Anduri pinnal olevad veepiisad, kondensaat, jää või saaste võib heliteed blokeerida või moonutada.
Väljas või kõrge õhuniiskusega rakendused peaksid kasutama sobivalt suletud või veekindlat ultraheliandurit, selle asemel, et eeldada, et avatud tüüpi andur on keskkonnakaitsega.
Seinad, kinnitusklambrid, kaitsekatted, paagi servad ja masinaraamid võivad tekitada soovimatuid kajasid. Need peegeldused võivad saabuda enne või pärast kavandatud sihtkaja ja põhjustada valesid mõõtmisi.
Hoidke heli põhikoonus selge ja testige täielikku andurikomplekti lõplikus korpuses, selle asemel, et hinnata ainult palja andurit.
Kui mitu ultraheliandurit töötavad lähestikku, võib üks vastuvõtja tuvastada teise anduri edastatud impulsi. Seda nimetatakse akustiliseks läbikõneks ja see võib tekitada vale kauguse näidu.
Häirete vähendamiseks kasutage sünkroniseeritud vallandamist, järjestikust mõõtmist, piisavat vahekaugust, füüsilist akustilist isolatsiooni või kodeeritud edastusmeetodeid.
Kasutage temperatuuri kompenseerimist. Mõõtke õhutemperatuuri akustilise tee lähedal ja värskendage helikiiruse arvutust.
Hoidke sihtmärk väljaspool pimetsooni. Kontrollige minimaalset mõõtmiskaugust ajami tegeliku pinge ja vooluahela tingimustes.
Joondage sihtmärk õigesti. Asetage siledad, lamedad sihtmärgid võimalikult lähedale anduri teljega risti.
Hoidke helikoonus selge. Vältige sulgude, kaante ja korpuse seinte sattumist tuvastusväljale.
Kasutage ribapääsfiltrit. Lairiba elektrilise ja akustilise müra vähendamiseks filtreerige ümber anduri töösageduse.
Kasutage digitaalset keskmistamist või mediaanfiltreerimist. Mitu mõõtmist võivad vähendada juhuslikku müra ja lükata tagasi isoleeritud kõrvalekalded.
Juhtida saatja ajastust. Enne uue impulsi saatmist laske eelmise kaja kadumiseks piisavalt aega.
Sünkroonige mitu andurit. Käivitage andurid järjestikku või kasutage ülekõnede vähendamiseks kontrollitud sünkroonimismeetodit.
Kalibreerige kogu koost. Testige andurit, korpust, kinnituskonstruktsiooni ja elektroonikat koos teadaolevate vahemaade tagant.
Testige esinduslikke sihtmärke. Kinnitage toimivus, kasutades objekti tegelikku suurust, materjali, nurka, kiirust ja keskkonnatingimusi.
Avatud tüüpi ultraheliandurid kasutavad tavaliselt metallkorpust, millel on katmata akustiline ava. Tavaliselt valitakse need siseelektroonika, arendusplaatide, robotite, objektide tuvastamise ja kulutundlike kaugusemõõtmissüsteemide jaoks.
Need võivad tagada tõhusa akustilise ülekande, kuid üldiselt ei ole need ette nähtud otseseks kokkupuutumiseks vihma, veepihustusega, kondensaadi või tugeva saastumisega, kui pole teisiti sätestatud.
Veekindlad või ilmastikukindlad ultraheliandurid kasutavad suletud esipinda ja kaitsekorpust. Need sobivad autode parkimissüsteemide, väliseadmete, vedelikutaseme mõõtmise, turvatoodete ja tööstuslike rakenduste jaoks, mis puutuvad kokku tolmu või niiskusega.
Kaitsekonstruktsioon muudab akustilist reaktsiooni, nii et veekindel mudel tuleb sobitada sobiva ajamsageduse, pinge ja vastuvõtuahelaga.
Integreeritud ultraheli kauguse määramise moodul ühendab ühe või mitu andurit saateelektroonika, vastuvõtuvõimenduse, signaalitöötluse ja digitaalse või analoogväljundi liidesega.
Moodulid lihtsustavad süsteemi arendamist, kuid võimaldavad vähem kontrolli sisemise lainekuju, võimenduse ja tuvastusalgoritmi üle kui kohandatud muunduril põhinev skeem.
Kõrgema sagedusega ultraheliandurid on lühema lainepikkusega ja võivad toetada väiksemate funktsioonide või spetsiifilisemate mõõtmiste tuvastamist. Kõrgema sagedusega heli sumbub õhus aga üldiselt tugevamini, mis võib praktilist tundlikkust vähendada.
Sagedus tuleks valida vastavalt vahemikule, sihtsuurusele, eraldusvõimele, anduri läbimõõdule, keskkonnasummutusele ja süsteemi ribalaiusele, mitte eeldada, et kõrgem sagedus on alati parem.
| Eelised | Piirangud |
|---|---|
| Kontaktivaba kauguse ja kohaloleku mõõtmine | Sellel on minimaalne tuvastuskaugus või pimetsoon |
| Suudab tuvastada palju läbipaistvaid, tumedaid ja peegeldavaid objekte | Pehmed või poorsed materjalid võivad heli neelata |
| Töötab ilma nähtava valgustuseta | Sileda nurga all olevad sihtmärgid võivad kaja eemale peegeldada |
| Saab mõõta vedeliku taset ilma vedelikuga kokku puutumata | Vaht, lained, turbulents või aur võivad töökindlust vähendada |
| Kulusäästlik lühi- ja keskmise ulatusega rakenduste jaoks | Täpse mõõtmise jaoks võib vaja minna temperatuuri kompenseerimist |
| Saadaval avatud, veekindlate, kõrgsageduslike ja integreeritud mudelitena | Mitu andurit võivad üksteist segada |
| Sobib kompaktsetele ja integreeritud elektroonikasüsteemidele | Lähedal asuvad struktuurid võivad tekitada sekundaarseid peegeldusi |
Ükski sensortehnoloogia pole ideaalne iga rakenduse jaoks. Sobiv valik sõltub sihtmärgist, nõutavast vahemikust, reageerimiskiirusest, eraldusvõimest, valgustingimustest, keskkonnamõjust ja süsteemi maksumusest.
| võrdlus | Ultraheli anduri | infrapuna- või fotoelektriline andur | LiDAR või laserkaugusandur |
|---|---|---|---|
| Mõõtmispõhimõte | Heli lennuaeg | Peegeldunud või katkenud valgus | Laser- või optiline lennuaeg |
| Sihtvärvi tundlikkus | Üldiselt madal | Võib olla märkimisväärne | Oleneb optilisest peegelduvusest |
| Läbipaistev sihtmärgi tuvastamine | Sageli efektiivne sobiva sihtnurgaga | Võib vajada spetsiaalset optilist andurit | Läbipaistvate materjalide puhul võib see olla keeruline |
| Tala suurus | Suhteliselt lai kõlakoonus | Tavaliselt kitsam | Väga kitsas koht või skaneerimiskiir |
| Reageerimiskiirus | Piiratud helireisi ajaga | Üldiselt kiire | Üldiselt kiire |
| Peamine keskkonnaprobleem | Temperatuur, õhuvool, neeldumine ja akustilised peegeldused | Ümbritsev valgus, tolm, värv ja optiline saaste | Optiline saaste, peegelduvus, udu ja maksumus |
| Tüüpiline tugevus | Erinevate materjalide usaldusväärne kontaktivaba tuvastamine | Kiire objekti tuvastamine ja täpsed valguspunktid | Suur ulatus, kitsas valgusvihk ja suur ruumiline täpsus |
Mobiilsed robotid, automatiseeritud juhitavad sõidukid, teenindusrobotid ja haridusplatvormid kasutavad ultraheliandureid, et tuvastada seinu, seadmeid, inimesi ja muid takistusi ilma füüsilise kontaktita.
Sõiduki kaitserauadesse paigaldatud veekindlad ultraheliandurid mõõdavad kaugust lähedalasuvate takistusteni ning toetavad parkimishoiatussüsteeme, väikese kiirusega manööverdamist ja läheduse hoiatusi.
Allapoole suunatud ultraheli tasemeandur mõõdab kaugust andurist vedeliku pinnani. Kontroller saab arvutada ülejäänud vedeliku kõrguse, kui paagi mõõtmed ja anduri asukoht on teada.
Kasutamise katsetamise ajal tuleks hinnata vahtu, auru, segamist, nurga all olevaid vedelikupindu ja paagi sisemisi konstruktsioone.
Ultraheliandurid suudavad tuvastada tooteid konveieritel, jälgida virna kõrgust, kinnitada komponentide olemasolu, loendada mahuteid ja tuvastada läbipaistvaid pudeleid või kilesid, mis võivad tavaliste optiliste andurite jaoks keeruliseks osutuda.
Ultrahelituvastus suudab tuvastada liikumist või kohalolekut uste, sissepääsude, piiratud alade ja häiresüsteemide läheduses ilma nähtava valgustuseta.
Lühimaa ultraheliandurid suudavad mõõta drooni ja maa vahelist kaugust madalal hõljumisel või maandumisel. Arvesse tuleb võtta rootori õhuvoolu, pinna nurka, rohtu ja helihäireid.
Ultraheli läheduse tuvastamise saab integreerida dosaatoritesse, kodumasinatesse, juhtpaneelidesse, prügikastidesse ja muudesse puutevaba aktiveerimist või taseme jälgimist vajavatesse toodetesse.
Sobiva ultrahelianduri valimine nõuab enamat kui sageduse valimine. Esitage tarnijale täielikud rakendustingimused, et akustilist, elektrilist ja mehaanilist konstruktsiooni saaks koos hinnata.
| Valiku üksuse | küsimused, mida kinnitada |
|---|---|
| Mõõtmisulatus | Millised on sihtmärgi minimaalne ja maksimaalne kaugus? |
| Sihtmärk | Mis on sihtmärgi materjal, suurus, kuju, nurk ja liikumiskiirus? |
| Sagedus | Kas 40 kHz on nõutava vahemiku ja sihtsuuruse jaoks sobiv? |
| Kiirnurk | Kas on vajalik lai tuvastusala või kitsas suunavihk? |
| Keskkond | Kas andur puutub kokku vihma, kondensaadi, tolmu, kemikaalide, tuule või äärmuslike temperatuuridega? |
| Täpsus ja eraldusvõime | Millist mõõtmisviga ja korratavust saab rakendus aktsepteerida? |
| Reageerimisaeg | Kui kiiresti peab süsteem sihtmärgi tuvastama või jälgima? |
| Elektriline liides | Kas on vaja tühja andurit, saatja-vastuvõtja paari, analoogväljundit või digitaalmoodulit? |
| Ajami ahel | Millist pinget, purske lainekuju, võimendi ja vastuvõtja arhitektuuri kasutatakse? |
| Mehaaniline disain | Millist läbimõõtu, kõrgust, klemmi, kaablit, pistikut ja kinnitusviisi on vaja? |
| Kogus ja kohandamine | Mis on prototüübi kogus, aastane maht ja kohandatud jõudlusnõuded? |
Hoidke kogu helikoonus korpuse seintest ja kinnitusklambritest eemal.
Ärge katke akustilist ava tavalise plastiku, paksu kanga või mittesobiva võrguga.
Hoidke lähim sihtmärk väljaspool määratud surnud tsooni.
Joondage siledad sihtmärgid andurite teljega risti võimalikult lähedale.
Kasutage vibratsiooniisolatsiooni, kui andur on paigaldatud mootorite, pumpade või mehaaniliste ajamite lähedusse.
Hoidke tugeva voolu lülitusjäljed ja mürarikkad toiteahelad vastuvõtja sisendist eemal.
Nõrkade kajasignaalide korral kasutage sobivat maandust, varjestust ja filtreerimist.
Vältige vee, jää, õli või tugeva saaste kogunemist anduri pinnale.
Akustiliste häirete vähendamiseks käivitage järjestikku külgnevad ultraheliandurid.
Kalibreerige ja kinnitage andur pärast selle paigaldamist lõpptoote korpusesse.
Manorshi pakub tootjatele, elektroonikaarendajatele ja tööstusseadmete tarnijatele avatud tüüpi, veekindlaid, kõrgsageduslikke, parkimisabi ja tasemeanduriga ultrahelitooteid.
Saadaolevad hindamisparameetrid võivad hõlmata kesksagedust, helirõhu taset, vastuvõtutundlikkust, valgusvihu nurka, mahtuvust, helinaaega, töötemperatuuri, korpuse mõõtmeid, klemme, juhtjuhtmeid ja keskkonnakaitset.
Vaadake 40 kHz veekindel ultrahelisaatja ja vastuvõtja või sirvige komplekti Manorshi ultraheliandurite valik.
Uue rakenduse jaoks esitage vajalik mõõtepiirkond, sihtmaterjal, töökeskkond, toitepinge, valgusvihu nurk, mõõtmed, aastane kogus ja eeldatav väljund. võtke ühendust Manorshiga . Anduri valiku, proovide või kohandatud ultrahelianduri nõuete arutamiseks
Ultraheli kauguse andur on kontaktivaba seade, mis kiirgab ultraheliimpulssi, tuvastab peegeldunud kaja ja arvutab heli edasi-tagasi liikumise aja põhjal kauguse sihtmärgini.
Põhivalem on kaugus = kaja aeg × heli kiirus ÷ 2 . Arvutamine jagatakse kahega, kuna mõõdetud aeg sisaldab väljasõitu sihtmärgini ja tagasisõitu vastuvõtjasse.
Nelikümmend kilohertsi tagab praktilise tasakaalu muunduri suuruse, akustilise väljundi, õhusummutuse, komponentide kättesaadavuse ja lähi- kuni keskmise ulatuse tuvastamise vahel. See on tavaline, kuid ei sobi iga rakenduse jaoks.
Ultraheli muundur on elektromehaaniline komponent, mis muudab elektrienergia ultraheliks või ultraheli elektriliseks signaaliks. Ultraheliandur võib viidata ainult andurile või kogu moodulile, mis sisaldab andurit, draiverit, vastuvõtjat ja signaalitöötluselektroonikat.
Pime tsoon on anduri ees olev minimaalne ala, kus usaldusväärne kauguse mõõtmine ei ole võimalik. Selle põhjuseks on peamiselt anduri helin, ahela taastumise aeg ja tugev edastatud signaal, mis varjab tihedat kaja.
Temperatuur muudab heli kiirust õhus. Kui arvutus kasutab fikseeritud helikiirust tegeliku temperatuuri muutumise ajal, sisaldab teatatud vahemaa proportsionaalset viga. Temperatuuri kompenseerimine parandab absoluutset täpsust.
Jah. Ultraheli tuvastamine ei tugine nähtava valguse peegeldusele, seega suudab see tuvastada palju läbipaistvaid materjale. Siiski tuleb sile läbipaistev pind asetada sobiva nurga all, et akustiline kaja jõuaks vastuvõtjasse tagasi.
Tuvastamine võib olla võimalik, kuid pehmed, poorsed ja kiudmaterjalid võivad neelata ultrahelienergiat ja tekitada nõrku kaja. Efektiivset vahemikku tuleks testida tegeliku materjali, paksuse ja pinna seisukorra alusel.
Jah. Paagi kohale paigaldatud andur suudab mõõta kaugust vedeliku pinnast vedelikku puudutamata. Rahulikud pinnad annavad üldiselt paremaid tulemusi kui vahutavad, turbulentsed, nurgelised või tugevalt auruga kaetud pinnad.
Sihtvärvil on tavaliselt vähe otsest mõju, kuna ultraheliandurid kasutavad pigem heli kui nähtavat valgust. Pinna nurk, kõvadus, suurus, tekstuur ja akustiline neeldumine on tavaliselt olulisemad.
Pimedus ei mõjuta ultraheli tajumist. Mõõdukas tolm või udu võib avaldada väiksemat mõju kui optilistele anduritele, kuid tugev tolm, veepiisad, kondensaat või anduri esipinda kattev materjal võivad jõudlust siiski vähendada.
Ei. Ultraheli heli on mehaaniline laine ja selle levimiseks on vaja keskkonda, nagu õhk, gaas, vedelik või tahke aine. Tavaline õhuühendusega ultraheli kauguse mõõtmise andur ei saa töötada vaakumis.
Tavalisteks põhjusteks on sihtmärk pimedas tsoonis, nõrk akustiline peegeldus, nurga all olev või liikuv sihtmärk, lähedalasuvad struktuursed kajad, elektrimüra, temperatuurikõikumised, õhuvool, anduri saastumine ja teiste ultraheliandurite häired.
Käivitage andurid järjestikku ja andke enne järgmise anduri aktiveerimist piisavalt aega iga edastatud impulsi ja selle kaja vaibumiseks. Sünkroniseerimine, vahekaugus, akustiline isolatsioon ja kodeeritud signaalid võivad samuti vähendada ülekõnet.
Valige laiem valgusvihk, kui sihtasend muutub või on vaja suuremat tuvastusala. Valige kitsam valgusvihk, kui läheduses olevad objektid tuleb välistada või on vaja rohkem suunamõõtmist. Hinnake täielikku helikoonuse reaktsiooni, mitte ainult ühte niminurka.
Avatud tüüpi andurid sobivad kaitstud siseruumides kasutamiseks ja võivad pakkuda tõhusat akustilist jõudlust. Veekindlad andurid on paremad autotööstuses, välistingimustes, vedelikutasemel või kõrge õhuniiskusega keskkondades. Õige valik sõltub kokkupuutest keskkonnaga, ulatusest ja mehaanilistest nõuetest.
Esitage kesksagedus, mõõtevahemik, sihtmärgi üksikasjad, nõutav valgusvihu nurk, edastav SPL, vastuvõtutundlikkus, ajami pinge, vooluahela tüüp, töötemperatuur, veekindluse nõue, mõõtmed, kinnitusviis, klemmid, kaabli pikkus, pistik, sertifitseerimisnõuded ja aastane tellimuse kogus.
