초음파 범위의 센서를 선택할 때 주목해야합니다

올바른 초음파 범위의 센서를 선택하는 것은 특히 시장에서 사용할 수있는 다양한 옵션과 함께 어려운 작업이 될 수 있습니다. 초음파 센서는 사운드 파를 사용하여 거리를 감지하고 측정하는 장치이므로 로봇 공학, 자동차 시스템 및 산업 자동화와 같은 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 이 기사는 프로젝트의 초음파 범위 센서를 선택할 때 고려해야 할 필수 요점을 안내합니다.

초음파 센서의 유형

초음파 센서는 두 가지 범주로 광범위하게 분류 할 수 있습니다.

• 근접 감지 센서 :

  이 센서는 정확한 거리를 측정하지 않고 지정된 범위 내에서 물체의 존재를 감지합니다.

• 거리 측정 센서 :

  이 센서는 객체까지의 거리를 정확하게 측정하고 거리 데이터 형태로 출력을 제공합니다.

  
  

초음파 센서를 선택하는 기준

올바른 초음파 센서를 선택하면 프로젝트의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다. 센서의 성능에 영향을 미치는 다양한 요소를 이해하면 정보에 입각 한 결정을 내릴 수 있습니다.

고려해야 할 요소

올바른 초음파 범위의 센서를 선택하려면 다음 요소를 고려하십시오.

1. 감지 범위 : 감지 범위는 센서가 물체를 정확하게 감지 할 수있는 최소 및 최대 거리를 나타냅니다. 응용 프로그램의 요구 사항과 일치하는 감지 범위의 센서를 선택하십시오.

2. 정확도와 해상도 : 정확도는 센서의 측정이 실제 거리에 얼마나 가깝게 일치하는지를 나타내며, 해상도는 가장 작은 탐지 가능한 거리 변화를 나타냅니다. 정확한 측정을 요구하는 응용 분야에 대한 높은 정확도와 해상도의 센서를 고려하십시오.

3. 빔 각도 : 빔 각도는 센서에 의해 방출되는 사운드 콘의 폭입니다. 좁은 빔 각도는 더 나은 물체 식별과 더 긴 감지 범위를 제공하는 반면 더 넓은 빔 각도는 센서의 시야를 증가시킵니다. 응용 프로그램에 가장 적합한 빔 각도를 선택하십시오.

4. 환경 요인 : 온도, 습도 및 공기압은 초음파 센서의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 애플리케이션의 환경 조건에서 안정적으로 작동 할 수있는 센서를 선택하십시오.

5. 주파수 : 초음파 센서의 주파수는 사운드 전파 속도와 측정의 해상도를 결정합니다. 더 높은 주파수는 해상도가 우수하지만 감지 범위가 짧고 낮은 주파수는 해상도가 낮은 더 긴 범위를 제공합니다. 응용 프로그램에 적합한 주파수가있는 센서를 선택하십시오.

6. 응답 시간 : 응답 시간은 거리 변화를 감지 한 후 센서가 출력을 업데이트하기 위해 사용하는 시간입니다. 로봇 공학의 장애물 회피와 같은 실시간 측정이 필요한 응용 분야에는 더 빠른 응답 시간이 필수적입니다.

7. 출력 유형 : 초음파 센서에는 아날로그, 디지털 또는 직렬 출력이있을 수 있습니다. 시스템 요구 사항과 호환되는 출력 유형의 센서를 선택하십시오.

8. 장착 옵션 : 사용 가능한 장착 옵션을 고려하고 원하는 위치에 센서를 쉽게 설치할 수 있는지 확인하십시오.

9. 전력 소비 : 전력 소비는 배터리 구동 응용 프로그램의 필수 요소입니다. 배터리 수명을 연장하고 에너지 사용량을 최소화하기 위해 저전력 소비의 센서를 선택하십시오.

   
   

일반적인 응용 프로그램

초음파 범위의 센서는 다음을 포함한 다양한 산업 및 응용 분야에서 널리 사용됩니다.

1. 로봇 공학 : 장애물 감지 및 회피, 거리 측정 및 내비게이션.

2. 자동차 시스템 : 주차 지원, 사각 지대 감지 및 충돌 회피.

3. 산업 자동화 : 레벨 제어, 객체 감지 및 재료 처리.

4. 보안 시스템 : 침입 탐지, 액세스 제어 및 주변 모니터링.

5. 의료 기기 : 유체 수준 모니터링 및 유량 측정.

결론

올바른 초음파 범위의 센서를 선택하는 것은 프로젝트의 성공에 중요합니다. 감지 범위, 정확도, 해상도, 빔 각도, 환경 요인, 주파수, 응답 시간, 출력 유형, 장착 옵션 및 전력 소비와 같은 요소를 고려하면 정보에 입각 한 결정을 내리고 애플리케이션에 가장 적합한 센서를 선택할 수 있습니다.

FAQ

1. 초음파 센서가 모든 유형의 재료를 감지 할 수 있습니까? 초음파 센서는 대부분의 재료를 감지 할 수 있지만 재료의 구성, 표면 질감 및 기하학에 따라 성능이 다를 수 있습니다. 일반적으로 단단하고 평평한 표면은 초음파 파에 대한 더 나은 반사를 제공합니다.

   
   

2. 온도는 초음파 센서의 성능에 어떤 영향을 미칩니 까? 온도는 공기의 소리 속도에 영향을 미치며 거리 측정의 정확도에 영향을 줄 수 있습니다. 일부 초음파 센서에는 다양한 온도에 대한 정확도를 유지하기 위해 온도 보상이 내장되어 있습니다.

   
   

3. 거리 측정을위한 초음파 센서와 적외선 센서의 차이점은 무엇입니까? 초음파 센서는 음파를 사용하여 거리를 측정하는 반면 적외선 센서는 가벼운 파에 의존합니다. 초음파 센서는 일반적으로 더 정확하고 앰비언트 라이트 또는 색상과 같은 환경 적 요인에 의해 영향을받는 반면, 적외선 센서는 응답 시간이 빠를 수 있습니다.

   
   

4. 초음파 센서가 실외 응용 프로그램에 적합합니까? 초음파 센서는 실외에서 사용할 수 있지만, 온도, 습도 및 공기압과 같은 환경 적 요인의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 선택한 센서가 실외용으로 평가되며 애플리케이션의 특정 환경 조건을 견딜 수 있는지 확인하십시오.

   
   

5. 초음파 센서가 물체를 감지하기 위해 시선이 필요합니까? 예, 초음파 센서는 사운드 파가 물체로 직접 이동하여 센서로 돌아 가야하므로 물체를 감지하기 위해 명확한 시야가 필요합니다. 센서와 물체 사이의 장애물로 인해 부정확 한 판독 또는 잘못된 탐지가 발생할 수 있습니다.

현대 초음파 범위의 센서의 원리와 구조는 크게 다릅니다. 특정 측정 목적, 측정 객체 및 측정 환경에 따라 센서를 합리적으로 선택하는 방법 일정량의 측정을 수행 할 때 해결해야 할 첫 번째 문제입니다. 초음파 센서가 결정된 후, 일치하는 측정 방법 및 측정 장비를 결정할 수 있습니다. 측정 결과의 성공 또는 실패는 초음파 범위의 센서의 선택이 합리적인지 여부에 따라 크게 달라집니다. 이 기사는 주로 초음파 범위의 센서를 선택할 때 참조 할 때만 눈에 띄는 여러 매개 변수를 소개합니다.

1) 측정 객체 및 측정 환경에 따라 초음파 센서 유형 (이하 센서가 초음파 범위 센서를 대체합니다)을 결정하십시오.

   특정 측정 작업을 수행하려면 먼저이 문제를 해결하기 위해 어떤 원칙이 사용되는지 고려해야합니다.이 문제는 여러 요인을 분석 한 후 결정해야합니다. 동일한 물리적 수량을 측정 할 때에도 센서의 여러 원리가 선택할 수있는 여러 가지 센서의 원리가 더 적합하기 때문에 측정 된 특성과 센서의 사용 조건에 따라 다음과 같은 특정 문제를 고려해야합니다. 범위의 크기; 센서의 부피에 대한 측정 된 위치의 요구 사항; 측정 방법이 접촉지 또는 비접촉인지 여부; 신호 추출 방법, 유선 또는 비접촉 측정; 센서의 소스는 국내이든 수입이든, 가격이 견딜 수 있는지 또는 자체적으로 개발 될 수 있는지 여부. 위의 문제를 고려한 후 선택할 센서 유형을 결정한 다음 센서의 특정 성능 표시기를 고려할 수 있습니다.

2) 초음파 범위의 센서의 감도 선택

   일반적으로 센서의 선형 범위에서 센서의 감도가 높을수록 좋습니다. 감도가 높을 때만 측정 된 변화에 해당하는 출력 신호의 값이 비교적 크며, 이는 처리에 신호를 보냅니다. 그러나 센서의 감도가 높고 측정과 관련이없는 외부 노이즈도 쉽게 혼합 될 수 있으며 증폭 시스템에 의해 증폭되어 측정 정확도에 영향을 미칩니다. 따라서 센서 자체는 외부에서 도입 된 간섭 신호를 최소화하기 위해 신호 대 잡음비가 높아야합니다. 센서의 감도는 방향입니다. 측정 된 값이 단일 벡터이고 방향성이 높으면 다른 방향으로 감도가 낮은 센서를 선택해야합니다. 측정 된 값이 다차원 벡터 인 경우 센서의 교차 민감도가 작을수록 좋습니다.

3) 초음파 범위의 센서의 주파수 응답 특성

   센서의 주파수 응답 특성은 주파수 범위를 측정합니다. 허용 주파수 범위 내에서 미분식 측정 조건을 유지해야합니다. 실제로 센서의 응답은 항상 특정 지연이 있습니다. 지연 시간이 짧을수록 좋습니다. 센서의 주파수 응답이 높고 측정 가능한 신호의 주파수 범위가 넓습니다. 그러나 구조적 특성의 영향으로 인해 기계 시스템의 관성이 크다. 낮은 주파수를 가진 센서의 측정 가능한 신호의 주파수는 낮습니다. 동적 측정에서, 응답 특성은 과도한 화재 오류를 피하기 위해 신호의 특성 (정상 상태, 과도, 임의 등)을 기반으로해야합니다.

4) 초음파 범위의 센서의 선형 범위

   센서의 선형 범위는 출력이 입력에 비례하는 범위를 나타냅니다. 이론적 으로이 범위 내에서 감도는 일정하게 유지됩니다. 센서의 선형 범위가 넓을수록 범위가 클수록 특정 측정 정확도를 보장 할 수 있습니다. 센서를 선택할 때 센서 유형이 결정되면 먼저 범위가 요구 사항을 충족하는지 확인해야합니다. 그러나 실제로 센서는 절대적인 선형성을 보장 할 수 없으며 선형성도 상대적입니다. 필요한 측정 정확도가 특정 범위 내에서 상대적으로 낮은 경우, 작은 비선형 오차가 작은 센서는 선형으로 간주 될 수있어 측정에 큰 편의를 제공합니다.

5) 초음파 범위의 센서의 안정성

   센서가 일정 기간 동안 사용 된 후에는 성능을 변경하지 않도록하는 능력을 안정성이라고합니다. 센서 자체의 구조 외에도 센서의 장기 안정성에 영향을 미치는 요인은 주로 센서의 사용 환경입니다 (사용 환경은 매우 중요한 링크입니다. 초음파 범위의 센서를 정확하게 선택하려면 회사 직원에게 문의하십시오). 따라서 센서의 안정성이 우수하게 만들려면 센서가 환경에 적응할 수있는 강력한 능력이 있어야합니다. 센서를 선택하기 전에 사용되는 환경을 조사해야하며 특정 사용 환경에 따라 적절한 센서를 선택하거나 환경 영향을 줄이기 위해 적절한 조치를 취해야합니다. 센서의 안정성에 대한 정량적 지표가 있습니다. 사용 기간을 초과 한 후에는 센서의 성능이 변경되었는지 여부를 결정하기 전에 사용하기 전에 교정을 다시 교정해야합니다. 센서를 오랫동안 사용할 수 있고 쉽게 교체하거나 교정 할 수없는 일부 상황에서는 선택한 센서의 안정성이 더 엄격하며 오랫동안 테스트를 견딜 수 있어야합니다.

사양

6) 초음파 범위의 센서의 정확도

   정확도는 센서의 중요한 성능 지수이며 전체 측정 시스템의 측정 정확도와 관련된 중요한 링크입니다. 센서의 정확도가 높을수록 더 비싸다. 따라서 센서의 정확도가 전체 측정 시스템의 정확도 요구 사항을 충족하는 한 너무 높게 선택할 필요가 없습니다. 이러한 방식으로 동일한 측정 목적을 충족하는 많은 센서 중에서 더 저렴하고 간단한 센서를 선택할 수 있습니다. 측정 목적이 질적 분석 인 경우 반복 정확도가 높은 센서를 사용하십시오. 절대 값 정확도가 높은 센서를 사용하는 것은 적절하지 않습니다. 정량 분석을위한 경우 정확한 측정 값을 얻어야하며 요구 사항을 충족하는 정확도 수준의 센서를 선택해야합니다.