조회수: 87 작성자: 사이트 편집자 게시 시간: 2020-04-14 출처: 대지
초음파 거리 측정 센서 는 초음파 사운드 펄스를 전송하고 반사된 에코가 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 센서와 대상 사이의 거리를 측정하는 비접촉식 감지 장치입니다.
초음파는 인간의 정상적인 가청 범위인 약 20kHz보다 높은 주파수를 갖습니다. 공기 결합 거리 센서는 일반적으로 약 40kHz에서 작동하지만 필요한 측정 범위, 분해능, 변환기 크기, 빔 패턴 및 환경 조건에 따라 다른 주파수가 사용됩니다.
광학 거리 센서와 달리 초음파 센서는 대상의 색상이나 가시광선 반사율에 주로 의존하지 않습니다. 따라서 대상이 수신기를 향해 충분히 강한 음향 에코를 반환한다면 투명, 반투명, 어둡거나 광택이 있는 많은 물체를 감지할 수 있습니다.
빠른 답변: 초음파 거리 측정 센서는 고주파 사운드 펄스를 대상을 향해 보내고 반사된 에코를 수신하여 왕복 이동 시간으로부터 거리를 계산합니다. 기본 공식은 거리 = 소리의 속도 × 에코 시간 ¼ 2 입니다..
초음파 거리 측정 기술은 로봇 장애물 감지, 자동차 주차 지원, 액체 수위 측정, 자동문, 산업 자동화, 보안 시스템, 자재 취급 및 물체 존재 감지에 널리 사용됩니다.
마노르시 용품 초음파 센서 및 변환기 . 거리 측정, 물체 감지, 주차 시스템, 레벨 감지 및 맞춤형 전자 애플리케이션을 위한
대부분의 초음파 거리 센서는 비행 시간 원리를 사용합니다. 에코 통과 시간 방법이라고도 하는 시스템은 초음파 펄스를 전송하고 반사된 에코를 수신하는 사이의 시간을 측정합니다.
제어 회로는 초음파 변환기의 정격 주파수 또는 그 근처에서 짧은 전기 버스트를 생성합니다.
송신 변환기는 전기 신호를 초음파 기계적 진동으로 변환합니다.
초음파 펄스는 공기를 통해 목표물을 향해 이동합니다.
소리 에너지의 일부는 대상 표면에서 반사됩니다.
수신기는 반환된 음향 에코를 작은 전기 신호로 변환합니다.
신호 조정 회로는 에코를 증폭, 필터링 및 감지합니다.
마이크로 컨트롤러 또는 타이밍 회로는 왕복 이동 시간을 측정하여 거리로 변환합니다.
거리 = (에코 시간 × 소리 속도) ¼ 2
d = (t × c) ¼ 2
d 는 센서와 대상 사이의 단방향 거리입니다.
t 는 전송에서 에코 수신까지 측정된 왕복 시간입니다.
c 는 측정 매체의 소리 속도입니다.
소리는 센서에서 대상으로 이동한 다음 다시 센서로 돌아오기 때문에 결과는 2로 나뉩니다.
약 20°C에서 건조한 공기 중 소리의 속도는 약 343m/s입니다. 측정된 에코 시간이 5.83밀리초인 경우 계산된 거리는 다음과 같습니다.
거리 = 0.00583초 × 343m/s ¼ 2
거리 ≒ 1미터
이 예에서는 공기 온도가 안정적이고 에코가 명확하게 감지된다고 가정합니다. 실제 시스템은 온도 보상, 신호 필터링, 임계값 감지, 교정 및 다중 샘플 평균화를 적용할 수도 있습니다.
많은 초음파 거리 측정 변환기의 핵심은 금속 다이어프램 또는 공진판에 부착된 압전 세라믹 요소입니다. 어셈블리에는 공진기, 음향 하우징, 단자, 댐핑 재료, 보호 메시 및 환경 밀봉 구성요소도 포함될 수 있습니다.
압전 세라믹에 교류 전압이 가해지면 재료가 팽창하고 수축합니다. 이러한 기계적 변형으로 인해 다이어프램이 진동하고 초음파가 공기 중으로 방출됩니다.
수신 중에 역압전 과정이 발생합니다. 되돌아오는 초음파 압력파는 다이어프램과 압전 소자를 진동시켜 수신 회로에서 증폭 및 처리될 수 있는 작은 전기 신호를 생성합니다.
깔때기 모양이나 뿔 모양의 공진기는 압전 요소와 주변 공기 사이의 음향 에너지 전달을 향상시킬 수 있습니다. 그 기하학적 구조는 감도, 공진 주파수 및 빔 패턴에도 영향을 미칩니다.
중요한 차이점: 공기 결합형 초음파 범위 측정은 일반적으로 대상 표면에서 반사되는 에코를 측정합니다. 액체나 고체 물질을 통해 소리를 전달하도록 설계된 의료 영상 또는 초음파 비파괴 검사 시스템과 혼동해서는 안 됩니다.
초음파 거리 측정 시스템은 별도의 송신기와 수신기를 사용하거나 전송과 수신을 번갈아 수행하는 단일 트랜시버를 사용할 수 있습니다.
| 구성 | 작업 방법 | 일반적인 장점 | 설계 고려 사항 |
|---|---|---|---|
| 별도의 송신기와 수신기 | 하나의 변환기는 지속적으로 또는 간헐적으로 전송하고 두 번째 변환기는 에코를 수신합니다. | 별도의 전송 및 수신 경로, 유연한 회로 설계 및 모드 간에 하나의 요소를 전환할 필요가 없습니다. | 센서 간격, 정렬, 음향 결합 및 직접적인 송신기-수신기 누화를 제어해야 합니다. |
| 단일 초음파 트랜시버 | 한 요소는 펄스를 전송한 다음 수신 모드로 전환합니다. | 컴팩트한 기계 설계와 송신 축과 수신 축 간의 정렬이 더 쉽습니다. | 시스템은 근거리 에코를 감지하기 전에 기계적 울림이 사라질 때까지 기다려야 합니다. |
| 투과형 쌍 | 송신기와 수신기는 서로 마주보며, 시스템은 물체가 소리 경로를 방해하는 시기를 감지합니다. | 투명 필름, 병, 빠르게 움직이는 물체를 빠르게 반응하고 안정적으로 감지합니다. | 이 구성은 반사 대상 거리를 계산하는 대신 주로 존재를 감지합니다. |
다음 표에는 원본 페이지의 40kHz 초음파 송신기 및 수신기 매개변수 예시가 보존되어 있습니다. 이 값을 모든 초음파 센서의 보편적인 사양으로 취급해서는 안 됩니다. 드라이브 회로를 설계하거나 생산 구성 요소를 승인하기 전에 항상 최종 부품 번호, 테스트 조건 및 제품 데이터 시트를 확인하십시오.
| 사양 | 예시 값 |
|---|---|
| 중심 주파수 | 40±1.0kHz |
| 음압 레벨 전송 | 최소 100dB |
| 수신감도 | 최소 −72dB |
| 에코 감도 | ≥230mV |
| 벨소리 시간 | 최대 1.2ms |
| 1kHz에서의 정전용량 | 2400pF ±20% |
| 최대 연속 구동 전압 | 20Vrms |
| 총 빔 각도 | −6dB에서 일반 47° |
| 부패 시간 | 1.2ms 이하 |
| 작동 온도 | −30°C ~ +80°C |
| 보관온도 | −30°C ~ +80°C |
초음파 거리 측정 변환기 구조 및 치수
40kHz 초음파 송신기 및 수신기 쌍
초음파 거리 측정 성능은 변환기, 구동 회로, 수신 회로, 신호 처리 알고리즘, 대상 및 설치 환경에 따라 달라집니다. 다음 매개변수는 독립적으로 평가하기보다는 함께 평가해야 합니다.
중심 주파수는 변환기가 효율적으로 작동하도록 설계된 주파수입니다. 공칭 40kHz 초음파 변환기의 경우 송신 회로는 일반적으로 40kHz에 가까운 버스트를 생성하는 반면 수신기는 유사한 주파수 범위 주위에서 필터링됩니다.
공명 영역에서 너무 멀리 떨어진 곳에서 운전하면 전송되는 음향 에너지와 수신 감도가 감소할 수 있습니다. 부품 공차, 온도, 장착 및 하우징 설계도 효과적인 응답을 바꿀 수 있습니다.
송신 음압 레벨은 지정된 테스트 조건에서 초음파 출력의 강도를 나타냅니다. 값이 높을수록 더 강한 에코 또는 더 긴 감지 거리를 지원할 수 있지만 결과는 구동 전압, 주파수, 파형, 측정 거리 및 테스트 픽스처에 따라 달라집니다.
음압 값은 데이터시트가 동일한 측정 조건을 사용하는 경우에만 비교해야 합니다.
수신 감도는 수신기가 들어오는 초음파 압력을 전기 신호로 얼마나 효과적으로 변환하는지를 나타냅니다. 감도가 높을수록 약한 에코 감지가 향상될 수 있지만 전체 시스템은 증폭기 잡음, 필터 대역폭, 이득, 임계값 설정 및 전자기 간섭에 따라 달라집니다.
에코 감도는 정의된 대상 및 테스트 배열에 따라 생성된 수신 신호를 나타냅니다. 유용한 거리 측정 시스템은 실제 에코를 전기적 소음, 기계적 진동, 직접적인 음향 결합 및 2차 반사와 구별해야 합니다.
반향 인식을 개선하기 위해 자동 이득 제어, 대역 통과 필터링, 포락선 감지, 상관 처리 및 적응형 임계값을 사용할 수 있습니다.
송신 버스트가 끝난 후에도 변환기와 기계 구조는 잠시 동안 계속 진동합니다. 이 잔류 진동을 링잉(ringing) 또는 링다운(ring-down)이라고 합니다.
이 복구 기간 동안 가까운 대상 에코는 훨씬 더 강한 잔여 전송 신호에 의해 숨겨질 수 있습니다. 해당 최소 측정 가능 거리를 사각지대 , 불감대 또는 최소 감지 거리 라고 합니다..
링 시간이 짧을수록 일반적으로 최소 감지 거리가 짧아집니다. 그러나 최종 사각지대는 회로 복구, 송신기 전압, 댐핑, 임계값 설정 및 신호 처리 방법에 따라 달라집니다.
초음파 변환기는 무한히 좁은 직선 빔을 생성하지 않습니다. 메인 로브와 더 작은 사이드 로브를 포함하는 3차원 사운드 콘을 통해 음향 에너지를 방출합니다.
더 넓은 빔은 더 넓은 영역에 걸쳐 물체를 감지할 수 있지만 근처 벽, 브래킷, 파이프 또는 인클로저 표면에서 원치 않는 반사를 수신할 수도 있습니다. 빔이 좁을수록 더 나은 방향 선택성을 제공하지만 더 정확한 센서 정렬이 필요합니다.
압전 초음파 변환기는 주로 용량성 전기 부하로 작동합니다. 커패시턴스는 드라이버 전류, 임피던스 매칭, 스위칭 손실 및 공진 회로 설계에 영향을 미칩니다.
적용된 전압은 변환기의 정격 연속 및 펄스 구동 제한 내에서 유지되어야 합니다. 과도한 구동 전압은 과열, 감극, 기계적 손상 또는 서비스 수명 단축을 초래할 수 있습니다.
온도는 소리의 속도, 압전 특성, 공명, 감도, 접착 재료 및 전자 부품에 영향을 미칩니다. 실제 센서 모델의 작동 온도 범위와 보관 온도 범위를 모두 확인하세요.
온도는 소리의 속도를 변화시키기 때문에 가장 중요한 환경 변수 중 하나입니다. 정상 대기 조건 근처의 건조한 공기에 대해 일반적으로 사용되는 근사치는 다음과 같습니다.
소리의 속도 ≒ 331.3 + (0.606 × 온도(°C)) m/s
항상 343m/s를 가정하는 시스템은 실제 온도가 변할 때 측정 가능한 거리 오류가 발생할 수 있습니다. 안정적인 절대 정확도가 필요한 애플리케이션의 경우 온도 센서를 음향 경로 근처에 배치하고 음속 계산을 업데이트하세요.
큰 타겟은 일반적으로 작은 타겟보다 더 많은 음향 에너지를 반환합니다. 활성 사운드 원뿔보다 좁은 대상은 약한 에코를 생성하거나 센서가 그 뒤에 있는 더 큰 물체를 감지할 수 있도록 합니다.
최대 범위 값은 일반적으로 지정된 플랫 기준 타겟을 사용하여 측정됩니다. 작은 와이어, 좁은 파이프, 곡선 물체 또는 불규칙한 부품에 대한 실제 범위는 더 짧을 수 있습니다.
평평하고 매끄러운 타겟은 표면이 센서 축에 대략 수직일 때 가장 강한 반사를 제공합니다. 표면이 기울어지면 음향 에너지의 대부분이 수신기에서 반사될 수 있습니다.
거친 표면은 소리를 여러 방향으로 분산시키고 더 큰 각도 변화를 견딜 수 있지만 반환되는 에너지는 예측하기 어렵습니다.
금속, 유리, 견고한 플라스틱, 목재 및 잔잔한 액체 표면과 같은 단단한 표면은 종종 유용한 반사를 생성합니다. 폼, 두꺼운 천, 면, 헐거운 단열재 등 부드럽고 다공성이거나 섬유질인 물질은 초음파 에너지를 흡수하여 감지 범위를 줄일 수 있습니다.
초음파는 가시적 투명도에 의존하지 않기 때문에 투명한 물체를 감지할 수 있는 경우가 많습니다. 그러나 매끄러운 유리나 플라스틱 표면에도 소리가 센서를 향해 다시 반사되기 위해서는 적절한 각도가 필요합니다.
지정된 사각지대 내에 있는 물체는 확실하게 측정할 수 없습니다. 센서는 목표물이 없거나 불안정한 값을 보고하거나 링링 및 내부 반사로 인해 생성된 잘못된 거리를 보고할 수 있습니다.
설치 시 최종 센서 또는 모듈 데이터시트에 명시된 최소 감지 거리를 넘어 가장 가까운 예상 대상을 유지해야 합니다.
강한 공기 흐름은 효과적인 사운드 경로를 변경할 수 있으며, 빠르게 변화하는 온도 변화는 음파를 구부리거나 측정 경로를 따라 전파 속도를 변경할 수 있습니다.
뜨거운 공기 배출구, 냉각 팬, 증기 통풍구 또는 빠르게 변동하는 열원 바로 옆에 정밀 범위 센서를 장착하지 마십시오.
적당한 습도는 일반적으로 온도보다 영향이 적지만 습기는 여전히 음향 감쇠 및 센서 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. 변환기 표면의 물방울, 응결, 얼음 또는 오염으로 인해 사운드 경로가 차단되거나 왜곡될 수 있습니다.
실외 또는 습도가 높은 애플리케이션에서는 개방형 센서가 환경적으로 보호된다고 가정하기보다는 적절하게 밀봉되거나 방수 처리된 초음파 변환기를 사용해야 합니다.
벽, 장착 브래킷, 보호 커버, 탱크 가장자리 및 기계 프레임에서 원치 않는 에코가 반사될 수 있습니다. 이러한 반사는 의도한 대상 에코 이전이나 이후에 도착하여 잘못된 측정을 유발할 수 있습니다.
메인 사운드 콘을 깨끗하게 유지하고 트랜스듀서만 평가하기보다는 최종 엔클로저에서 전체 센서 어셈블리를 테스트하십시오.
여러 개의 초음파 센서가 서로 가까이 작동하는 경우 하나의 수신기가 다른 센서에서 전송된 펄스를 감지할 수 있습니다. 이를 음향 누화라고 하며 잘못된 거리 판독값이 생성될 수 있습니다.
동기화된 트리거링, 순차 측정, 적절한 간격, 물리적 음향 격리 또는 코딩된 전송 방법을 사용하여 간섭을 줄입니다.
온도 보상을 사용하십시오. 음향 경로 근처의 공기 온도를 측정하고 음속 계산을 업데이트합니다.
표적을 사각지대 밖에 두십시오. 실제 구동 전압 및 회로 조건에서 최소 측정 거리를 확인하십시오.
대상을 올바르게 정렬하십시오. 매끄럽고 평평한 타겟을 센서 축에 최대한 가깝게 배치합니다.
사운드 콘을 깨끗하게 유지하십시오. 브래킷, 커버 및 인클로저 벽이 감지 필드에 들어가지 않도록 방지하십시오.
대역 통과 필터링을 사용합니다. 광대역 전기 및 음향 잡음을 줄이기 위해 변환기의 작동 주파수를 필터링합니다.
디지털 평균화 또는 중앙값 필터링을 적용합니다. 여러 측정을 통해 무작위 노이즈를 줄이고 격리된 이상값을 거부할 수 있습니다.
송신기 타이밍을 제어합니다. 다른 펄스를 보내기 전에 이전 에코가 사라질 때까지 충분한 시간을 허용하십시오.
여러 센서를 동기화합니다. 센서를 순차적으로 트리거하거나 제어된 동기화 방법을 사용하여 누화를 줄입니다.
전체 어셈블리를 교정합니다. 알려진 거리에서 센서, 인클로저, 장착 구조 및 전자 장치를 함께 테스트하십시오.
대표 대상을 테스트합니다. 실제 물체 크기, 재질, 각도, 속도 및 환경 조건을 사용하여 성능을 검증합니다.
개방형 초음파 센서는 일반적으로 음향 개구부가 노출된 금속 하우징을 사용합니다. 이 제품은 일반적으로 실내 전자 장치, 개발 보드, 로봇, 물체 감지 및 비용에 민감한 거리 측정 시스템용으로 선택됩니다.
효율적인 음향 전송을 제공할 수 있지만 달리 지정하지 않는 한 일반적으로 비, 물 분사, 응결 또는 심각한 오염에 직접 노출되도록 설계되지 않았습니다.
방수 또는 내후성 초음파 변환기는 밀봉된 전면과 보호 하우징을 사용합니다. 이 제품은 자동차 주차 시스템, 실외 장비, 액체 레벨 측정, 보안 제품 및 먼지나 습기에 노출되는 산업용 애플리케이션에 적합합니다.
보호 구조는 음향 반응을 변경하므로 방수 모델은 적절한 구동 주파수, 전압 및 수신 회로와 일치해야 합니다.
통합 초음파 거리 측정 모듈은 하나 이상의 변환기를 송신 전자 장치, 수신 증폭, 신호 처리 및 디지털 또는 아날로그 출력 인터페이스와 결합합니다.
모듈은 시스템 개발을 단순화하지만 맞춤형 변환기 기반 회로보다 내부 파형, 이득 및 감지 알고리즘에 대한 제어 기능이 떨어집니다.
고주파수 초음파 변환기는 파장이 더 짧으며 더 작은 특징의 감지 또는 보다 전문적인 측정을 지원할 수 있습니다. 그러나 고주파수 사운드는 일반적으로 공기 중에서 더 강하게 감쇠되므로 실제 감지 범위가 줄어들 수 있습니다.
주파수는 높을수록 항상 더 좋다고 가정하기보다는 범위, 대상 크기, 분해능, 변환기 직경, 환경 감쇠 및 시스템 대역폭에 따라 선택해야 합니다.
| 장점 | 제한 |
|---|---|
| 비접촉 거리 및 존재 여부 측정 | 최소 감지 거리 또는 사각지대가 있음 |
| 투명하고 어둡고 반사되는 물체를 많이 감지할 수 있습니다. | 부드럽거나 다공성인 재료는 소리를 흡수할 수 있습니다. |
| 가시광선 없이 작동 | 부드러운 각도의 타겟은 에코를 반사할 수 있습니다. |
| 액체에 접촉하지 않고 액체 레벨을 측정할 수 있습니다. | 거품, 파도, 난기류 또는 증기로 인해 신뢰성이 저하될 수 있음 |
| 단거리 및 중거리 애플리케이션에 비용 효율적 | 정확한 범위 지정을 위해서는 온도 보상이 필요할 수 있습니다. |
| 개방형, 방수형, 고주파수 및 통합형 모델로 제공됩니다. | 여러 센서가 서로 간섭할 수 있음 |
| 컴팩트하고 통합된 전자 시스템에 적합 | 근처 구조물은 2차 반사를 생성할 수 있습니다. |
모든 애플리케이션에 이상적인 단일 감지 기술은 없습니다. 적절한 선택은 대상, 필요한 범위, 응답 속도, 해상도, 조명 조건, 환경 노출 및 시스템 비용에 따라 달라집니다.
| 비교 | 초음파 센서 | 적외선 또는 광전 센서 | LiDAR 또는 레이저 거리 센서 |
|---|---|---|---|
| 측정원리 | 비행 시간 소리 | 반사되거나 차단된 빛 | 레이저 또는 광학 비행 시간 |
| 대상 색상 감도 | 일반적으로 낮음 | 중요할 수 있음 | 광학 반사율에 따라 다름 |
| 투명한 표적 탐지 | 적절한 목표 각도로 효과적인 경우가 많습니다. | 특수 광학 센서가 필요할 수 있음 | 투명한 재질의 경우 어려울 수 있음 |
| 빔 크기 | 상대적으로 넓은 사운드 콘 | 일반적으로 더 좁습니다. | 매우 좁은 지점 또는 스캐닝 빔 |
| 응답속도 | 건전한 이동 시간에 의해 제한됨 | 일반적으로 빠르다 | 일반적으로 빠르다 |
| 주요 환경 문제 | 온도, 공기 흐름, 흡수 및 음향 반사 | 주변광, 먼지, 색상 및 광학적 오염 | 광학적 오염, 반사율, 안개 및 비용 |
| 일반적인 강도 | 다양한 재료의 안정적인 비접촉 감지 | 빠른 물체 감지 및 정밀한 광점 | 장거리, 좁은 빔 및 높은 공간 정밀도 |
모바일 로봇, 자동 가이드 차량, 서비스 로봇 및 교육 플랫폼은 초음파 센서를 사용하여 물리적 접촉 없이 벽, 장비, 사람 및 기타 장애물을 감지합니다.
차량 범퍼에 설치된 방수 초음파 변환기는 주변 장애물과의 거리를 측정하고 주차 경고 시스템, 저속 기동 및 근접 경고를 지원합니다.
하향 초음파 레벨 센서는 센서에서 액체 표면까지의 거리를 측정합니다. 컨트롤러는 탱크 치수와 센서 위치를 알면 남은 액체 높이를 계산할 수 있습니다.
거품, 증기, 교반, 각진 액체 표면 및 내부 탱크 구조는 적용 테스트 중에 평가되어야 합니다.
초음파 센서는 컨베이어 위의 제품을 감지하고, 스택 높이를 모니터링하고, 구성 요소 존재 여부를 확인하고, 용기 수를 계산하고, 표준 광학 센서로는 어려울 수 있는 투명한 병이나 필름을 감지할 수 있습니다.
초음파 감지는 가시적인 조명 없이도 문, 출입구, 제한 구역 및 경보 시스템 근처의 움직임이나 존재를 식별할 수 있습니다.
단거리 초음파 센서는 저고도 호버링이나 착륙 중에 드론과 지면 사이의 거리를 측정할 수 있습니다. 로터 공기 흐름, 표면 각도, 잔디 및 소음 간섭을 고려해야 합니다.
초음파 근접 감지는 디스펜서, 가전제품, 제어 패널, 쓰레기통 및 비접촉 활성화 또는 레벨 모니터링이 필요한 기타 제품에 통합될 수 있습니다.
적합한 초음파 센서를 선택하려면 주파수를 선택하는 것 이상의 것이 필요합니다. 음향, 전기 및 기계 설계를 함께 평가할 수 있도록 완전한 적용 조건을 공급업체에 제공합니다.
| 선택 항목 | 확인을 위한 질문 |
|---|---|
| 측정 범위 | 최소 및 최대 목표 거리는 얼마입니까? |
| 목표 | 대상의 재질, 크기, 모양, 각도 및 이동 속도는 무엇입니까? |
| 빈도 | 필요한 범위와 대상 크기에 40kHz가 적합한가요? |
| 빔 각도 | 넓은 감지 영역이 필요한가요, 아니면 좁은 지향성 빔이 필요한가요? |
| 환경 | 센서가 비, 응결, 먼지, 화학 물질, 바람 또는 극한 온도에 노출됩니까? |
| 정확성과 해상도 | 애플리케이션에서 허용할 수 있는 측정 오류와 반복성은 무엇입니까? |
| 응답 시간 | 시스템은 얼마나 빨리 표적을 탐지하거나 추적해야 합니까? |
| 전기적 인터페이스 | 베어 변환기, 송신기-수신기 쌍, 아날로그 출력 또는 디지털 모듈이 필요합니까? |
| 구동 회로 | 어떤 전압, 버스트 파형, 증폭기 및 수신기 아키텍처가 사용됩니까? |
| 기계 설계 | 필요한 직경, 높이, 단자, 케이블, 커넥터 및 장착 방법은 무엇입니까? |
| 수량 및 맞춤화 | 프로토타입 수량, 연간 수량 및 맞춤형 성능 요구 사항은 무엇입니까? |
전체 사운드 콘을 인클로저 벽과 장착 브래킷에서 멀리 두십시오.
일반 플라스틱, 두꺼운 천, 부적합한 메쉬로 음향 개구부를 덮지 마십시오.
지정된 데드존 외부에 가장 가까운 대상을 유지하십시오.
매끄러운 타겟을 감지 축에 수직에 최대한 가깝게 정렬합니다.
센서가 모터, 펌프 또는 기계식 액추에이터 근처에 설치된 경우 진동 차단을 사용하십시오.
고전류 스위칭 트레이스와 잡음이 많은 전원 회로를 수신기 입력에서 멀리 두십시오.
약한 에코 신호에는 적절한 접지, 차폐 및 필터링을 사용하십시오.
물, 얼음, 기름 또는 심한 오염 물질이 변환기 표면에 쌓이는 것을 방지하십시오.
인접한 초음파 센서를 순차적으로 트리거하여 음향 간섭을 줄입니다.
최종 제품 하우징에 센서를 설치한 후 센서를 교정하고 검증합니다.
Manorshi는 제조업체, 전자 개발자 및 산업 장비 공급업체를 위한 개방형, 방수, 고주파, 주차 지원 및 레벨 감지 초음파 제품을 제공합니다.
사용 가능한 평가 매개변수에는 중심 주파수, 음압 레벨, 수신 감도, 빔 각도, 커패시턴스, 벨소리 시간, 작동 온도, 하우징 크기, 단자, 리드 와이어 및 환경 보호가 포함될 수 있습니다.
보기 40kHz 방수 초음파 송신기 및 수신기 또는 전체 검색 Manorshi 초음파 센서 제품군.
새로운 애플리케이션의 경우 필요한 측정 범위, 대상 물질, 작동 환경, 공급 전압, 빔 각도, 치수, 연간 수량 및 예상 출력을 제공하십시오. Manorshi에 문의하십시오 . 센서 선택, 샘플 또는 맞춤형 초음파 변환기 요구 사항에 대해 논의하려면
초음파 거리 측정 센서는 초음파 펄스를 방출하고 반사된 에코를 감지하여 소리의 왕복 이동 시간으로 대상까지의 거리를 계산하는 비접촉 장치입니다.
기본 공식은 거리 = 에코 시간 × 소리 속도 ¼ 2 입니다 . 측정된 시간에는 목표까지의 왕복 시간과 수신기까지의 왕복 시간이 포함되므로 계산이 2개로 나누어집니다.
40킬로헤르츠는 변환기 크기, 음향 출력, 공기 감쇠, 구성 요소 가용성 및 단거리 및 중거리 감지 간의 실질적인 균형을 제공합니다. 일반적이지만 모든 응용 프로그램에 적합하지는 않습니다.
초음파 변환기는 전기 에너지를 초음파로 또는 초음파를 전기 신호로 변환하는 전기 기계 구성 요소입니다. 초음파 센서는 변환기 단독을 의미할 수도 있고 변환기, 드라이버, 수신기 및 신호 처리 전자 장치를 포함하는 완전한 모듈을 의미할 수도 있습니다.
사각지대는 신뢰할 수 있는 거리 측정이 불가능한 센서 앞의 최소 영역입니다. 이는 주로 변환기 링잉, 회로 복구 시간 및 가까운 에코를 마스킹하는 강한 전송 신호로 인해 발생합니다.
온도는 공기 중의 소리 속도를 변화시킵니다. 계산에서 실제 온도가 변하는 동안 고정된 음속을 사용하는 경우 보고된 거리에는 비례 오류가 포함됩니다. 온도 보상은 절대 정확도를 향상시킵니다.
예. 초음파 감지는 가시광 반사에 의존하지 않으므로 많은 투명 물질을 감지할 수 있습니다. 그러나 부드럽고 투명한 표면은 음향 에코가 수신기로 되돌아오도록 적절한 각도로 배치되어야 합니다.
감지가 가능할 수 있지만 부드럽고 다공성이며 섬유질인 물질은 초음파 에너지를 흡수하여 약한 에코를 생성할 수 있습니다. 실제 재질, 두께, 표면상태를 이용하여 유효범위를 테스트해야 합니다.
예. 탱크 위에 설치된 센서는 액체에 닿지 않고 액체 표면까지의 거리를 측정할 수 있습니다. 잔잔한 표면은 일반적으로 거품이 발생하거나, 난류가 있거나, 각진 표면 또는 증기로 심하게 덮인 표면보다 더 나은 결과를 제공합니다.
초음파 센서는 가시광선이 아닌 소리를 사용하기 때문에 일반적으로 대상 색상은 직접적인 영향을 거의 받지 않습니다. 일반적으로 표면 각도, 경도, 크기, 질감 및 흡음이 더 중요합니다.
어둠은 초음파 감지에 영향을 미치지 않습니다. 보통 정도의 먼지나 안개는 광학 센서보다 영향이 적을 수 있지만, 심한 먼지, 물방울, 응결 또는 변환기 표면을 덮고 있는 물질은 여전히 성능을 저하시킬 수 있습니다.
아니요. 초음파는 기계적 파동이며 전파하려면 공기, 가스, 액체 또는 고체와 같은 매체가 필요합니다. 기존의 공기 결합형 초음파 거리 측정 센서는 진공 상태에서 작동할 수 없습니다.
일반적인 원인으로는 사각 지대 내부의 대상, 약한 음향 반사, 기울어지거나 움직이는 대상, 근처의 구조적 반향, 전기 소음, 온도 변화, 공기 흐름, 변환기 오염 및 다른 초음파 센서의 간섭 등이 있습니다.
센서를 순차적으로 트리거하고 다음 센서를 활성화하기 전에 전송된 각 펄스와 해당 에코가 감쇠될 때까지 충분한 시간을 허용합니다. 동기화, 간격, 음향 격리 및 코딩된 신호도 누화를 줄일 수 있습니다.
대상 위치가 다양하거나 더 넓은 감지 영역이 필요한 경우 더 넓은 빔을 선택하십시오. 가까운 물체를 제외해야 하거나 더 많은 방향 측정이 필요한 경우 더 좁은 빔을 선택하십시오. 하나의 공칭 각도가 아닌 전체 사운드 콘 응답을 평가합니다.
개방형 센서는 보호된 실내 애플리케이션에 적합하며 효율적인 음향 성능을 제공할 수 있습니다. 방수 센서는 자동차, 실외, 액체 수준 또는 습도가 높은 환경에 더 적합합니다. 올바른 선택은 환경 노출, 범위 및 기계적 요구 사항에 따라 달라집니다.
중심 주파수, 측정 범위, 대상 세부 정보, 필요한 빔 각도, 송신 SPL, 수신 감도, 구동 전압, 회로 유형, 작동 온도, 방수 요구 사항, 치수, 장착 방법, 단자, 케이블 길이, 커넥터, 인증 요구 사항 및 연간 주문 수량을 제공합니다.
