Pontok, amelyeket meg kell jegyezni egy ultrahangos érzékelő kiválasztásakor

A megfelelő ultrahangos érzékelő kiválasztása félelmetes feladat lehet, különösen a piacon elérhető lehetőségek sokaságával. Az ultrahangos érzékelők olyan eszközök, amelyek hanghullámokat használnak a távolság észlelésére és mérésére, így ideálisak különféle alkalmazásokhoz, például a robotikához, az autóipari rendszerekhez és az ipari automatizáláshoz. Ez a cikk célja, hogy végigvezesse Önt az alapvető pontokon, amelyeket figyelembe kell venni, amikor egy ultrahangos érzékelőt választ a projekthez.

Az ultrahangos érzékelők típusai

Az ultrahangos érzékelők nagyjából két kategóriába sorolhatók:

• Közelség -érzékelők:

  Ezek az érzékelők egy objektum jelenlétét észlelik egy megadott tartományon belül a pontos távolság mérése nélkül.

• Távolsági mérő érzékelők:

  Ezek az érzékelők pontosan megmérik az objektumtól való távolságot, és távolsági adatok formájában biztosítják a kimenetet.

  
  

Az ultrahangos érzékelők kiválasztásának kritériumai

A megfelelő ultrahangos érzékelő kiválasztása a projekt konkrét követelményeitől függ. Az érzékelő teljesítményét befolyásoló különféle tényezők megértése segít megalapozott döntés meghozatalában.

Figyelembe veendő tényezők

A megfelelő ultrahangos érzékelő kiválasztásához vegye figyelembe a következő tényezőket:

1. Érzékelési tartomány: Az érzékelési tartomány azon minimális és maximális távolságra utal, amelyen belül az érzékelő pontosan észlelheti az objektumokat. Válasszon olyan érzékelőt, amelynek érzékelő tartománya megfelel az alkalmazás követelményeinek.

2. Pontosság és felbontás: A pontosság azt jelzi, hogy az érzékelő mérése hogyan felel meg a tényleges távolságnak, míg a felbontás a legkisebb detektálható távolságváltozásra utal. Fontolja meg a nagy pontosságú és felbontású érzékelőt azoknak az alkalmazásoknak, amelyek pontos méréseket igényelnek.

3. Sugárszög: A sugárszög az érzékelő által kibocsátott hangkúp szélessége. A keskeny fényszög jobb objektum -megkülönböztetést és hosszabb érzékelési tartományt biztosít, míg a szélesebb sugárszög növeli az érzékelő látóterét. Válasszon egy olyan sugárszöget, amely a legjobban megfelel az alkalmazásának.

4. Környezeti tényezők: A hőmérséklet, a páratartalom és a légnyomás befolyásolhatja az ultrahangos érzékelők teljesítményét. Válasszon olyan érzékelőt, amely megbízhatóan működhet az alkalmazás környezeti feltételeiben.

5. Frekvencia: Az ultrahangos érzékelő frekvenciája meghatározza a hang terjedésének sebességét és a mérés felbontását. A magasabb frekvenciák jobb felbontást kínálnak, de rövidebb érzékelési tartományt nyújtanak, míg az alacsonyabb frekvenciák hosszabb tartományt biztosítanak az alacsonyabb felbontással. Válasszon egy érzékelőt, amelynek megfelelő frekvenciája van az alkalmazáshoz.

6. Válaszidő: A válaszidő az az idő, amelyet az érzékelő igényel, hogy frissítse a kimenetet a távolságváltozás észlelése után. A gyorsabb válaszidő elengedhetetlen az alkalmazásokhoz, amelyek valós idejű méréseket igényelnek, például az akadályok elkerülését a robotikában.

7. Kimeneti típus: Az ultrahangos érzékelők analóg, digitális vagy soros kimenetekkel rendelkezhetnek. Válasszon olyan érzékelőt, amelynek kimeneti típusa kompatibilis a rendszer igényeivel.

8. Szerelési lehetőségek: Vegye figyelembe a rendelkezésre álló rögzítési lehetőségeket, és ellenőrizze, hogy az érzékelő könnyen telepíthető -e a kívánt helyre.

9. Teljesítményfogyasztás: Az energiafogyasztás nélkülözhetetlen tényező az akkumulátorral működő alkalmazásokhoz. Válasszon egy alacsony energiafogyasztással rendelkező érzékelőt az akkumulátor élettartamának meghosszabbítása és az energiafelhasználás minimalizálása érdekében.

   
   

Közös alkalmazások

Az ultrahangos érzékelőket széles körben használják a különféle iparágakban és alkalmazásokban, ideértve a következőket is:

1. Robotika: akadályok észlelése és elkerülése, távolságmérés és navigáció.

2. Autóipari rendszerek: parkolási segítség, vakok észlelése és az ütközés elkerülése.

3. Ipari automatizálás: Szintvezérlés, tárgyak észlelése és anyagkezelése.

4. Biztonsági rendszerek: behatolás észlelése, hozzáférés -vezérlés és kerületi megfigyelés.

5. Orvosi eszközök: Folyadékszintű megfigyelés és áramlási sebesség mérése.

Következtetés

A megfelelő ultrahangos érzékelő kiválasztása elengedhetetlen a projekt sikeréhez. Ha figyelembe vesszük az olyan tényezőket, mint az érzékelési tartomány, a pontosság, a felbontás, a sugárszög, a környezeti tényezők, a frekvencia, a válaszidő, a kimeneti típus, a rögzítési lehetőségek és az energiafogyasztás, megalapozott döntést hozhat, és kiválaszthatja az alkalmazáshoz a legjobb érzékelőt.

GYIK

1. Az ultrahangos érzékelők észlelhetnek minden típusú anyagot? Az ultrahangos érzékelők felismerhetik a legtöbb anyagot, de teljesítményük az anyag összetételétől, a felületi textúrától és a geometriától függően változhat. Általában a kemény és a lapos felületek jobb tükröződést biztosítanak az ultrahangos hullámokhoz.

   
   

2. Hogyan befolyásolja a hőmérséklet az ultrahangos érzékelők teljesítményét? A hőmérséklet befolyásolja a hang sebességét a levegőben, ami befolyásolhatja a távolságmérések pontosságát. Néhány ultrahangos érzékelő beépített hőmérsékleti kompenzációval jár, hogy a pontosságot változtassa a különböző hőmérsékletek között.

   
   

3. Mi a különbség az ultrahangos érzékelők és az infravörös érzékelők között a távolságméréshez? Az ultrahangos érzékelők hanghullámokat használnak a távolság mérésére, míg az infravörös érzékelők könnyű hullámokra támaszkodnak. Az ultrahangos érzékelőket általában pontosabbak és kevésbé befolyásolják a környezeti tényezők, például a környezeti fény vagy a szín, míg az infravörös érzékelők gyorsabb válaszidővel rendelkezhetnek.

   
   

4. Az ultrahangos érzékelők alkalmas -e kültéri alkalmazásokra? Az ultrahangos érzékelők szabadban használhatók, de teljesítményüket olyan környezeti tényezők befolyásolhatják, mint a hőmérséklet, a páratartalom és a légnyomás. Győződjön meg arról, hogy a választott érzékelőt kültéri használatra besorolják, és képesek ellenállni az alkalmazás sajátos környezeti feltételeinek.

   
   

5. Az ultrahangos érzékelőknek látóvonalra van szükségük a tárgyak észleléséhez? Igen, az ultrahangos érzékelőknek tiszta látóvonalra van szükségük a tárgyak észleléséhez, mivel a hanghullámoknak közvetlenül az objektumhoz és az érzékelőhöz kell visszajutniuk. Az érzékelő és az objektum közötti akadályok pontatlan leolvasást vagy hamis érzékeléseket okozhatnak.

A modern ultrahangos érzékelők alapelve és felépítése nagymértékben eltérő. Az érzékelőt ésszerűen kiválaszthatjuk az adott mérési cél, a mérési objektum és a mérési környezet szerint az első probléma, amelyet egy bizonyos mértékű mérés elvégzésekor megoldanak. Az ultrahangos érzékelő meghatározása után meg lehet határozni a megfelelő mérési módszert és a mérőberendezéseket. A mérési eredmények sikere vagy meghibásodása nagymértékben függ attól, hogy az ultrahangos érzékelők megválasztása ésszerű -e. Ez a cikk elsősorban számos olyan paramétert vezet be, amelyeket általában csak az ultrahangos érzékelő kiválasztásakor vesznek észre.

1) Határozza meg az ultrahangos érzékelő típusát (a továbbiakban az érzékelő helyettesíti az ultrahangos érzékelőt) a mérési objektum és a mérési környezet szerint

   Egy speciális mérési munka elvégzéséhez először meg kell vizsgálnunk, hogy mely elvet használják a probléma megoldására, amelyet sok tényező elemzése után meg kell határozni. Mivel még az azonos fizikai mennyiség mérésekor is, az érzékelők több alapelve közül választhat, amely az érzékelő alapelve megfelelőbb, a következő konkrét kérdéseket kell figyelembe vennie a mért és az érzékelő felhasználási feltételei alapján: a tartomány méretét; Az érzékelő térfogatára vonatkozó mért helyzet követelményei; hogy a mérési módszer érintkezés vagy érintkezés; a jelkivonási módszer, a vezetékes vagy az érintkezés nélküli mérés; Az érzékelő forrása, függetlenül attól, hogy háztartási vagy importált, függetlenül attól, hogy az ár önmagában képes -e. A fenti problémák megfontolása után meghatározhatja, hogy melyik érzékelőt választja, majd megvizsgálja az érzékelő konkrét teljesítménymutatóit.

2) Az ultrahangos érzékelő érzékenységi kiválasztása

   Általában az érzékelő lineáris tartományában, annál nagyobb az érzékelő érzékenysége, annál jobb. Mivel csak akkor, ha az érzékenység magas, a mért változásnak megfelelő kimeneti jel értéke viszonylag nagy, ami elősegíti a feldolgozás jelét. Meg kell azonban jegyezni, hogy az érzékelő érzékenysége magas, és a külső zaj, amely nem kapcsolódik a méréshez, szintén könnyen összekeverhető, és az amplifikációs rendszer is erősíti, amely befolyásolja a mérési pontosságot. Ezért szükség van arra, hogy maga az érzékelőnek magas jel-zaj arány legyen, hogy minimalizálja a kívülről bevezetett interferenciajeleket. Az érzékelő érzékenysége irányban. Ha a mért érték egyetlen vektor, és az iránymutatás magas, akkor más irányba kell választania egy alacsony érzékenységű érzékelőt. Ha a mért érték többdimenziós vektor, annál kisebb az érzékelő keresztérzékenysége, annál jobb.

3) Az ultrahangos érzékelők frekvenciaválasz jellemzői

   Az érzékelő frekvenciaválasz -jellemzője meghatározza a frekvenciatartomány mérését. A megengedett frekvenciatartományon belül meg kell tartania a torzítatlan mérési feltételeket. Valójában az érzékelő válaszának mindig van bizonyos késleltetése. Minél rövidebb a késleltetési idő, annál jobb. Az érzékelő frekvenciaválasza magas, és a mérhető jel frekvenciatartománya széles. A szerkezeti jellemzők befolyása miatt azonban a mechanikai rendszer tehetetlensége nagy. Az érzékelő mérhető jelének gyakorisága alacsony frekvenciával alacsony. A dinamikus mérés során a válasz jellemzőinek a jel (egyensúlyi állapot, átmeneti, véletlenszerű stb.) Jellemzőin kell alapulnia, hogy elkerüljük a túlzott tűzhibákat

4) Az ultrahangos érzékelő lineáris tartománya

   Az érzékelő lineáris tartománya arra a tartományra utal, amelyben a kimenet arányos a bemenettel. Elméletileg ezen a tartományon belül az érzékenység állandó marad. Minél szélesebb az érzékelő lineáris tartománya, annál nagyobb a tartomány, és biztosítja bizonyos mérési pontosságot. Az érzékelő kiválasztásakor az érzékelő típusának meghatározásakor először meg kell vizsgálni, hogy tartománya megfelel -e a követelményeknek. Valójában azonban egyetlen érzékelő sem garantálja az abszolút linearitást, és linearitása szintén relatív. Ha a szükséges mérési pontosság viszonylag alacsony, egy bizonyos tartományon belül, akkor a kis nemlineáris hibával rendelkező érzékelő lineárisnak tekinthető, ami nagy kényelmet nyújt a méréshez.

5) Az ultrahangos érzékelő stabilitása

   Miután egy érzékelőt egy ideig használnak, a képességét változatlannak tartják, stabilitásnak nevezzük. Az érzékelő felépítésén túl az érzékelő hosszú távú stabilitását befolyásoló tényezők elsősorban az érzékelő használati környezete (a felhasználási környezet nagyon fontos kapcsolat. Az ultrahangos távolsági érzékelő pontos kiválasztásához kérjük, vegye fel a kapcsolatot vállalati munkatársainkkal). Ezért ahhoz, hogy az érzékelő jó stabilitása legyen, az érzékelőnek erős képességgel kell rendelkeznie a környezethez való alkalmazkodáshoz. Az érzékelő kiválasztása előtt meg kell vizsgálni azt a környezetet, amelyben használják, és a megfelelő érzékelőt a konkrét felhasználási környezetnek megfelelően kell kiválasztani, vagy a környezeti hatás csökkentése érdekében megfelelő intézkedéseket kell tenni. Vannak kvantitatív mutatók az érzékelő stabilitására. A használati idő túllépése után a kalibrációt felhasználás előtt újra kalibrálni kell annak meghatározására, hogy az érzékelő teljesítménye megváltozott-e. Bizonyos helyzetekben, amikor az érzékelő hosszú ideig használható, és nem lehet könnyen kicserélni vagy kalibrálni, a kiválasztott érzékelő stabilitása szigorúbb, és képesnek kell lennie arra, hogy hosszú ideig ellenálljon a tesztnek.

Meghatározás

6) Az ultrahangos érzékelő pontossága

   A pontosság az érzékelő fontos teljesítményindexe, ez egy fontos kapcsolat, amely a teljes mérési rendszer mérési pontosságához kapcsolódik. Minél nagyobb az érzékelő pontossága, annál drágább. Ezért mindaddig, amíg az érzékelő pontossága megfelel a teljes mérési rendszer pontossági követelményeinek, azt nem kell túl magasra választani. Ilyen módon választhat olcsóbb és egyszerűbb érzékelőt sok olyan érzékelő közül, amelyek megfelelnek ugyanazon mérési célnak. Ha a mérési cél kvalitatív elemzés, akkor használjon magas ismételt pontosságú érzékelőt. Nem helyénvaló magas abszolút érték -pontosságú érzékelőt használni. Ha ez a kvantitatív elemzéshez történik, pontos mérési értékeket kell kapni, és ki kell választani a követelményeknek megfelelő pontossági szintet.