Spiegazione dettagliata del metodo di misurazione del sensore a ultrasuoni

    Nella produzione e nella vita quotidiana, I sensori di rilevamento a ultrasuoni vengono utilizzati principalmente nei radar di retromarcia delle automobili, nei robot per evitare automaticamente gli ostacoli, nei cantieri edili e in alcuni siti industriali come il livello dei liquidi, la profondità dei pozzi, la lunghezza delle tubazioni e altre occasioni che richiedono una misurazione automatica senza contatto.Attualmente esistono due soluzioni di rilevamento a ultrasuoni comunemente utilizzate.Uno è un sistema di rilevamento a ultrasuoni basato su un microcomputer a chip singolo o un dispositivo incorporato, mentre l'altro è un sistema di rilevamento a ultrasuoni basato su un CPLD (dispositivo logico programmabile complesso).Per comprendere la progettazione dell'applicazione correlata dei sensori di portata a ultrasuoni, dobbiamo prima comprendere il principio di funzionamento del sensore di portata a ultrasuoni.

Principio di funzionamento del rilevamento del sensore a ultrasuoni

I sensori a ultrasuoni sono sensori che convertono i segnali ultrasonici in altri segnali energetici (solitamente segnali elettrici).Le onde ultrasoniche si riferiscono alle onde d'urto meccaniche generate in mezzi elastici con una frequenza superiore a 20 kHz.Hanno una forte direttività, un consumo energetico lento e distanze di propagazione relativamente lunghe.Pertanto, vengono spesso utilizzati per la misurazione della distanza senza contatto.A causa della grande penetrazione delle onde ultrasoniche su liquidi e solidi, soprattutto nei solidi opachi alla luce solare.Le onde ultrasoniche che incontrano impurità o interfacce produrranno riflessioni significative e formeranno riflessioni in echi, e toccare oggetti in movimento può produrre l'effetto Doppler.Pertanto, la gamma ultrasonica ha una migliore adattabilità all'ambiente.Inoltre, la misurazione a ultrasuoni può ottenere un buon compromesso in tempo reale, precisione e prezzo.

Al momento, esistono molti metodi di misurazione degli ultrasuoni: come il metodo di rilevamento del tempo di andata e ritorno, il metodo di rilevamento di fase, il metodo di rilevamento dell'ampiezza dell'onda acustica.Il principio è che il sensore a ultrasuoni emette onde ultrasoniche di una certa frequenza, si propaga attraverso l'aria e quindi riflette indietro dopo aver raggiunto l'obiettivo di misurazione o l'ostacolo.Dopo la riflessione, il ricevitore a ultrasuoni riceve l'impulso.La distanza è correlata.Testare il tempo di trasmissione per trovare la distanza.Per esempio:

Supponendo che s sia la distanza tra l'oggetto misurato e il telemetro, il tempo misurato sia t / s e la velocità di propagazione degli ultrasuoni sia rappresentata da v / m · s-1, allora esiste una relazione (1)

s=vt／2 (1)

Nel caso di requisiti di elevata precisione, è necessario considerare l'influenza della temperatura sulla velocità di propagazione degli ultrasuoni e correggere la velocità di propagazione degli ultrasuoni secondo l'equazione (2) per ridurre gli errori.

v = 331,4 + 0,607T (2)

Nella formula, T è l'unità di temperatura effettiva è ℃, v è l'unità di velocità di propagazione delle onde ultrasoniche nel mezzo è m / s.

Il principio della misurazione della distanza a ultrasuoni è trasmettere le onde ultrasoniche in una determinata direzione attraverso il trasmettitore a ultrasuoni e avviare il cronometraggio contemporaneamente al tempo di trasmissione. Quando le onde ultrasoniche si propagano nell'aria, ritornano immediatamente quando incontrano ostacoli..Il sensore di portata a ultrasuoni utilizza il principio della portata dell'eco ultrasonico e utilizza una tecnologia di misurazione precisa della differenza di tempo per rilevare la distanza tra il sensore e il bersaglio.Utilizza un sensore a ultrasuoni ad angolo ridotto e piccola area cieca, che ha una misurazione accurata, senza contatto, impermeabile e anti-prova.Corrosione, basso costo e altri vantaggi.Il metodo comune dei sensori di rilevamento a ultrasuoni prevede che una testa irradiante corrisponda a una testa ricevente e più teste trasmittenti corrispondano a una testa ricevente.In base alle caratteristiche di semplicità, facilità d'uso e assenza di danni in base alla portata degli ultrasuoni, è necessario misurare il tempo del viaggio di andata e ritorno a ultrasuoni, è possibile trovare la distanza.Ecco come funziona il sensore di portata a ultrasuoni.