Қарау саны: 117 Автор: Сайт редакторы Жариялау уақыты: 05.09.2020 Шығу орны: Сайт
Ультрадыбыстық диапазонның дұрыс сенсорын таңдау өте қиын міндет болуы мүмкін, әсіресе нарықта қол жетімді опциялардың көптігімен. Ультрадыбыстық сенсорлар қашықтықты анықтау және өлшеу үшін дыбыс толқындарын пайдаланатын құрылғылар болып табылады, бұл оларды робототехника, автомобиль жүйелері және өнеркәсіптік автоматтандыру сияқты әртүрлі қолданбалар үшін өте қолайлы етеді. Бұл мақала сіздің жобаңыз үшін ультрадыбыстық диапазондық сенсорды таңдау кезінде ескеру қажет маңызды тармақтар арқылы сізге нұсқау беруге бағытталған.
Ультрадыбыстық сенсорларды екі санатқа бөлуге болады:
Бұл датчиктер нақты қашықтықты өлшеместен белгілі бір диапазондағы нысанның болуын анықтайды.
Бұл сенсорлар объектіге дейінгі қашықтықты дәл өлшейді және қашықтық деректері түрінде нәтиже береді.
Дұрыс ультрадыбыстық сенсорды таңдау жобаның нақты талаптарына байланысты. Сенсордың өнімділігіне әсер ететін әртүрлі факторларды түсіну сізге негізделген шешім қабылдауға көмектеседі.
Дұрыс ультрадыбыстық диапазон сенсорын таңдау үшін келесі факторларды ескеріңіз:
Сенсорлық диапазон: Сезімдеу ауқымы сенсор нысандарды дәл анықтай алатын ең аз және ең үлкен қашықтықты білдіреді. Қолданбаңыздың талаптарына сәйкес келетін сезу ауқымы бар сенсорды таңдаңыз.
Дәлдік және ажыратымдылық: Дәлдік сенсордың өлшеуінің нақты қашықтыққа қаншалықты сәйкес келетінін көрсетеді, ал ажыратымдылық қашықтықтың анықталатын ең аз өзгерісін білдіреді. Дәл өлшемдерді қажет ететін қолданбалар үшін жоғары дәлдік пен ажыратымдылықтағы сенсорды қарастырыңыз.
Сәуле бұрышы: сәуленің бұрышы - сенсор шығаратын дыбыс конусының ені. Тар сәулелік бұрыш объектіні жақсырақ ажыратуды және ұзақ сезіну ауқымын қамтамасыз етеді, ал кеңірек сәулелік бұрыш сенсордың көру өрісін арттырады. Қолданбаңызға сәйкес келетін сәуленің бұрышын таңдаңыз.
Қоршаған орта факторлары: Температура, ылғалдылық және ауа қысымы ультрадыбыстық сенсорлардың жұмысына әсер етуі мүмкін. Қолданбаңыздың қоршаған орта жағдайында сенімді жұмыс істей алатын сенсорды таңдаңыз.
Жиілік: Ультрадыбыстық сенсордың жиілігі дыбыстың таралу жылдамдығын және өлшеудің рұқсатын анықтайды. Жоғары жиіліктер жақсырақ ажыратымдылықты ұсынады, бірақ қабылдау ауқымы қысқа болады, ал төменгі жиіліктер төменгі ажыратымдылықпен ұзағырақ диапазонды қамтамасыз етеді. Қолданбаңызға сәйкес жиілігі бар сенсорды таңдаңыз.
Жауап беру уақыты: Жауап беру уақыты - қашықтықтың өзгеруін анықтағаннан кейін датчиктің шығысын жаңартуға кететін уақыты. Нақты уақыттағы өлшемдерді қажет ететін қолданбалар үшін жылдамырақ жауап беру уақыты маңызды, мысалы, робототехникадағы кедергілерді болдырмау.
Шығу түрі: Ультрадыбыстық сенсорларда аналогтық, сандық немесе сериялық шығыстар болуы мүмкін. Жүйеңіздің талаптарына сәйкес келетін шығыс түрі бар сенсорды таңдаңыз.
Орнату опциялары: қол жетімді орнату опцияларын қарастырыңыз және сенсорды қалаған жерге оңай орнатуға болатынына көз жеткізіңіз.
Қуатты тұтыну: Қуатты тұтыну батареямен жұмыс істейтін қолданбалар үшін маңызды фактор болып табылады. Батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту және қуат тұтынуды азайту үшін қуатты аз тұтынатын сенсорды таңдаңыз.
Ультрадыбыстық диапазондық сенсорлар әртүрлі салаларда және қолданбаларда кеңінен қолданылады, соның ішінде:
Робототехника: кедергілерді анықтау және болдырмау, қашықтықты өлшеу және навигация.
Автокөлік жүйелері: тұраққа көмек, соқыр нүктелерді анықтау және соқтығысуды болдырмау.
Өнеркәсіптік автоматтандыру: деңгейді бақылау, объектіні анықтау және материалды өңдеу.
Қауіпсіздік жүйелері: енуді анықтау, кіруді бақылау және периметрді бақылау.
Медициналық құрылғылар: сұйықтық деңгейін бақылау және ағын жылдамдығын өлшеу.
Ультрадыбыстық диапазонның дұрыс сенсорын таңдау жобаңыздың сәтті болуы үшін өте маңызды. Сезімдеу ауқымы, дәлдік, ажыратымдылық, сәуленің бұрышы, қоршаған орта факторлары, жиілік, жауап беру уақыты, шығыс түрі, орнату опциялары және қуат тұтыну сияқты факторларды ескере отырып, негізделген шешім қабылдауға және қолданбаңыз үшін ең жақсы сенсорды таңдауға болады.
Ультрадыбыстық сенсорлар материалдардың барлық түрлерін анықтай алады ма? Ультрадыбыстық сенсорлар көптеген материалдарды анықтай алады, бірақ олардың өнімділігі материалдың құрамына, бетінің құрылымына және геометриясына байланысты өзгеруі мүмкін. Жалпы, қатты және тегіс беттер ультрадыбыстық толқындар үшін жақсы шағылысуларды қамтамасыз етеді.
Температура ультрадыбыстық сенсорлардың жұмысына қалай әсер етеді? Температура ауадағы дыбыс жылдамдығына әсер етеді, бұл қашықтықты өлшеудің дәлдігіне әсер етуі мүмкін. Кейбір ультрадыбыстық сенсорлар әртүрлі температураларда дәлдікті сақтау үшін орнатылған температура компенсациясымен келеді.
Қашықтықты өлшеуге арналған ультрадыбыстық сенсорлар мен инфрақызыл сенсорлардың айырмашылығы неде? Ультрадыбыстық сенсорлар қашықтықты өлшеу үшін дыбыс толқындарын пайдаланады, ал инфрақызыл сенсорлар жарық толқындарына сүйенеді. Ультрадыбыстық сенсорлар әдетте дәлірек және қоршаған жарық немесе түс сияқты қоршаған орта факторларына аз әсер етеді, ал инфрақызыл датчиктер жылдамырақ жауап беру уақытына ие болуы мүмкін.
Ультрадыбыстық сенсорлар сыртқы қолданбаларға жарамды ма? Ультрадыбыстық сенсорларды сыртта пайдалануға болады, бірақ олардың өнімділігіне температура, ылғалдылық және ауа қысымы сияқты қоршаған орта факторлары әсер етуі мүмкін. Сіз таңдаған сенсордың сыртқы пайдалану үшін есептелгеніне және қолданбаңыздың қоршаған орта жағдайларына төтеп бере алатынына көз жеткізіңіз.
Ультрадыбыстық сенсорларға объектілерді анықтау үшін көру сызығы қажет пе? Иә, ультрадыбыстық датчиктер нысандарды анықтау үшін анық көру сызығын қажет етеді, өйткені дыбыс толқындары тікелей нысанға және сенсорға кері өтуі керек. Сенсор мен нысан арасындағы кедергілер дұрыс емес көрсеткіштерді немесе жалған анықтауларды тудыруы мүмкін.
Қазіргі ультрадыбыстық диапазондық сенсорлардың принципі мен құрылымы айтарлықтай ерекшеленеді. Өлшеу мақсатына, өлшеу нысанына және өлшеу ортасына сәйкес сенсорды қалай дұрыс таңдау керек - бұл өлшеудің белгілі бір мөлшерін орындау кезінде шешілетін бірінші мәселе. Ультрадыбыстық сенсор анықталғаннан кейін сәйкес өлшеу әдісі мен өлшеу жабдығын анықтауға болады. Өлшеу нәтижелерінің сәттілігі немесе сәтсіздігі көп жағдайда ультрадыбыстық диапазон датчиктерін таңдаудың орынды екендігіне байланысты. Бұл мақала негізінен тек анықтама үшін ультрадыбыстық диапазон сенсорын таңдау кезінде байқалатын бірнеше параметрлерді ұсынады.
1) Өлшеу нысанына және өлшеу ортасына сәйкес ультрадыбыстық сенсордың түрін (бұдан әрі сенсор ультрадыбыстық диапазон датчигін ауыстырады) анықтаңыз
Белгілі бір өлшеу жұмысын жүргізу үшін, ең алдымен, көптеген факторларды талдағаннан кейін анықтау қажет бұл мәселені шешу үшін қандай принцип қолданылатынын қарастыру керек. Өйткені бірдей физикалық шаманы өлшеген кезде де датчиктердің бірнеше принципін таңдауға болады, сенсордың қай принципі қолайлырақ, өлшенетін сипаттамаларға және сенсорды пайдалану шарттарына сәйкес келесі нақты мәселелерді қарастыру қажет: диапазон өлшемі; Датчиктің көлеміне өлшенетін позицияның талаптары; өлшеу әдісі контактілі немесе байланыссыз; сигналды алу әдісі, сымды немесе байланыссыз өлшеу; сенсордың қайнар көзі, ол отандық немесе импорттық, бағасы көтере алады ма, әлде өздігінен әзірленген. Жоғарыда аталған мәселелерді қарастырғаннан кейін сенсордың қандай түрін таңдау керектігін анықтай аласыз, содан кейін сенсордың нақты өнімділік көрсеткіштерін қарастырыңыз.
2) Ультрадыбыстық диапазон сенсорының сезімталдығын таңдау
Әдетте, сенсордың сызықтық диапазонында сенсордың сезімталдығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы болады. Өйткені сезімталдық жоғары болған кезде ғана өлшенетін өзгеріске сәйкес келетін шығыс сигналының мәні салыстырмалы түрде үлкен болады, бұл сигналды өңдеуге қолайлы. Дегенмен, сенсордың сезімталдығы жоғары екенін және өлшеуге қатысы жоқ сыртқы шудың да оңай араласатынын және ол өлшеу дәлдігіне әсер ететін күшейту жүйесі арқылы күшейтілетінін атап өткен жөн. Сондықтан сырттан келетін кедергі сигналдарын азайту үшін сенсордың өзінде сигнал-шуыл қатынасы жоғары болуы керек. Сенсордың сезімталдығы бағытталған. Өлшенетін мән бір вектор болса және бағыттылығы жоғары болса, басқа бағыттарда сезімталдығы төмен сенсорды таңдау керек. Егер өлшенетін мән көп өлшемді вектор болса, сенсордың көлденең сезімталдығы неғұрлым аз болса, соғұрлым жақсы болады.
3) Ультрадыбыстық диапазон датчиктерінің жиілікке жауап беру сипаттамалары
Датчиктің жиілік реакциясының сипаттамасы өлшенетін жиілік диапазонын анықтайды. Ол рұқсат етілген жиілік диапазонында бұрмаланбаған өлшеу шарттарын сақтауы керек. Шын мәнінде, сенсордың жауабы әрқашан белгілі бір кешігуге ие. Кешіктіру уақыты неғұрлым қысқа болса, соғұрлым жақсы. Датчиктің жиілік реакциясы жоғары, ал өлшенетін сигналдың жиілік диапазоны кең. Бірақ құрылымдық сипаттамалардың әсерінен механикалық жүйенің инерциясы үлкен болады. Төмен жиіліктегі сенсордың өлшенетін сигналының жиілігі төмен. Динамикалық өлшеу кезінде шамадан тыс өрт қателіктерін болдырмау үшін жауап сипаттамалары сигналдың сипаттамаларына (тұрақты күй, өтпелі, кездейсоқ және т.б.) негізделуі керек.
4) Ультрадыбыстық диапазон сенсорының сызықтық диапазоны
Датчиктің сызықтық диапазоны шығыс кіріске пропорционал болатын диапазонды білдіреді. Теориялық тұрғыдан, бұл ауқымда сезімталдық тұрақты болып қалады. Датчиктің сызықтық диапазоны неғұрлым кең болса, диапазон соғұрлым үлкен болады және ол белгілі бір өлшеу дәлдігін қамтамасыз ете алады. Датчикті таңдағанда, сенсордың түрі анықталғанда, алдымен оның диапазоны талаптарға сәйкес келетінін көру керек. Бірақ іс жүзінде ешбір сенсор абсолютті сызықтыққа кепілдік бере алмайды, оның сызықтылығы да салыстырмалы. Қажетті өлшеу дәлдігі салыстырмалы түрде төмен болған кезде, белгілі бір диапазонда, шағын сызықты емес қатесі бар сенсорды сызықтық деп санауға болады, бұл өлшеуге үлкен ыңғайлылық әкеледі.
5) Ультрадыбыстық диапазон сенсорының тұрақтылығы
Сенсорды белгілі бір уақыт ішінде пайдаланғаннан кейін оның өнімділігін өзгеріссіз сақтау қабілеті тұрақтылық деп аталады. Сенсордың құрылымынан басқа, сенсордың ұзақ мерзімді тұрақтылығына әсер ететін факторлар негізінен сенсорды пайдалану ортасы болып табылады (пайдалану ортасы өте маңызды сілтеме болып табылады. Ультрадыбыстық диапазон сенсорын дәл таңдау үшін біздің компания қызметкерлеріне хабарласыңыз). Сондықтан сенсор жақсы тұрақтылыққа ие болуы үшін сенсордың қоршаған ортаға бейімделу қабілеті күшті болуы керек. Датчикті таңдамас бұрын, ол қолданылатын ортаны зерттеп, белгілі бір пайдалану ортасына сәйкес тиісті сенсорды таңдау керек немесе қоршаған ортаға әсерді азайту үшін тиісті шараларды қабылдау керек. Сенсордың тұрақтылығының сандық көрсеткіштері бар. Қолдану мерзімі өткеннен кейін сенсордың өнімділігі өзгергенін анықтау үшін қолданар алдында калибрлеуді қайта тексеру керек. Сенсорды ұзақ уақыт пайдалануға болатын және оны оңай ауыстыру немесе калибрлеу мүмкін емес кейбір жағдайларда таңдалған сенсордың тұрақтылығы қатаңырақ және ол ұзақ уақыт бойы сынаққа төтеп беруі керек.
Техникалық сипаттама
6) Ультрадыбыстық диапазон сенсорының дәлдігі
Дәлдік - сенсордың маңызды жұмыс көрсеткіші, ол бүкіл өлшеу жүйесінің өлшеу дәлдігімен байланысты маңызды сілтеме болып табылады. Сенсордың дәлдігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ол қымбатырақ болады. Сондықтан, сенсордың дәлдігі бүкіл өлшеу жүйесінің дәлдік талаптарына сәйкес келетін болса, оны тым жоғары таңдаудың қажеті жоқ. Осылайша, бірдей өлшеу мақсатына сай келетін көптеген сенсорлардың ішінен арзанырақ және қарапайым сенсорды таңдауға болады. Өлшеу мақсаты сапалы талдау болса, қайталау дәлдігі жоғары сенсорды пайдаланыңыз. Абсолютті мән дәлдігі жоғары сенсорды пайдалану дұрыс емес. Егер ол сандық талдауға арналған болса, дәл өлшеу мәндерін алу керек және талаптарға сәйкес келетін дәлдік деңгейі бар сенсорды таңдау керек.
