Norāda, ka, izvēloties ultraskaņas diapazona sensoru

Pareiza ultraskaņas diapazona sensora izvēle var būt biedējošs uzdevums, it īpaši ar daudzām tirgū pieejamajām iespējām. Ultraskaņas sensori ir ierīces, kas izmanto skaņas viļņus, lai noteiktu un izmērītu attālumu, padarot tos ideālus dažādām lietojumprogrammām, piemēram, robotikai, automobiļu sistēmām un rūpnieciskajai automatizācijai. Šī raksta mērķis ir norādīt uz būtiskajiem punktiem, kas jāņem vērā, izvēloties jūsu projekta ultraskaņas diapazona sensoru.

Ultraskaņas sensoru veidi

Ultraskaņas sensorus var plaši klasificēt divās kategorijās:

• Tuvuma noteikšanas sensori:

  Šie sensori nosaka objekta klātbūtni noteiktā diapazonā, nemazizējot precīzu attālumu.

• Attāluma mērīšanas sensori:

  Šie sensori precīzi mēra attālumu līdz objektam un nodrošina izvadi attāluma datu veidā.

  
  

Ultraskaņas sensoru izvēles kritēriji

Pareizā ultraskaņas sensora izvēle ir atkarīga no jūsu projekta īpašajām prasībām. Izpratne par dažādiem faktoriem, kas ietekmē sensora sniegumu, palīdzēs jums pieņemt apzinātu lēmumu.

Faktori, kas jāņem vērā

Lai izvēlētos pareizo ultraskaņas diapazona sensoru, apsveriet šādus faktorus:

1. Sensācijas diapazons: Sensācijas diapazons attiecas uz minimālo un maksimālo attālumu, no kuriem sensors var precīzi noteikt objektus. Izvēlieties sensoru ar sensoru diapazonu, kas atbilst jūsu lietojumprogrammas prasībām.

2. Precizitāte un izšķirtspēja: precizitāte apzīmē, cik cieši sensora mērījums atbilst faktiskajam attālumam, savukārt izšķirtspēja attiecas uz vismazākajām nosakāmajām attāluma izmaiņām. Apsveriet sensoru ar augstu precizitāti un izšķirtspēju lietojumprogrammām, kas prasa precīzus mērījumus.

3. Sijas leņķis: Sijas leņķis ir sensora izstarotā skaņas konusa platums. Šaurs staru leņķis nodrošina labāku objekta diskrimināciju un ilgāku sensoru diapazonu, savukārt plašāks staru leņķis palielina sensora redzes lauku. Izvēlieties staru leņķi, kas vislabāk atbilst jūsu lietojumprogrammai.

4. Vides faktori: temperatūra, mitrums un gaisa spiediens var ietekmēt ultraskaņas sensoru darbību. Atlasiet sensoru, kas var droši darboties jūsu lietojumprogrammas vides apstākļos.

5. Frekvence: ultraskaņas sensora frekvence nosaka skaņas izplatīšanās ātrumu un mērījuma izšķirtspēju. Augstākas frekvences piedāvā labāku izšķirtspēju, bet tām ir īsāks sensoru diapazons, savukārt zemākas frekvences nodrošina lielāku diapazonu ar zemāku izšķirtspēju. Izvēlieties sensoru ar piemērotu frekvenci lietojumprogrammai.

6. Reakcijas laiks: reakcijas laiks ir sensora laiks, lai atjauninātu tā izvadi pēc attāluma izmaiņu noteikšanas. Ātrāks reakcijas laiks ir būtisks lietojumprogrammām, kurām nepieciešami reāllaika mērījumi, piemēram, izvairīšanās no šķēršļiem robotikā.

7. Izejas tips: Ultraskaņas sensoriem var būt analogās, digitālās vai sērijveida izejas. Izvēlieties sensoru ar izejas veidu, kas ir savietojams ar jūsu sistēmas prasībām.

8. Montāžas iespējas: apsveriet pieejamās montāžas iespējas un pārliecinieties, ka sensoru var viegli instalēt vēlamajā vietā.

9. Jaudas patēriņš: enerģijas patēriņš ir būtisks faktors ar akumulatoru darbināmiem lietojumiem. Izvēlieties sensoru ar mazu enerģijas patēriņu, lai pagarinātu akumulatora darbības laiku un samazinātu enerģijas patēriņu.

   
   

Bieži sastopamas lietojumprogrammas

Ultraskaņas diapazona sensori tiek plaši izmantoti dažādās nozarēs un lietojumprogrammās, ieskaitot:

1. Robotika: šķēršļu noteikšana un izvairīšanās, attāluma mērīšana un navigācija.

2. Automobiļu sistēmas: palīdzība autostāvvietā, aklo punktu noteikšana un izvairīšanās no sadursmēm.

3. Rūpnieciskā automatizācija: līmeņa kontrole, objektu noteikšana un materiālu apstrāde.

4. Drošības sistēmas: ielaušanās atklāšana, piekļuves kontrole un perimetra uzraudzība.

5. Medicīnas ierīces: šķidruma līmeņa uzraudzība un plūsmas ātruma mērīšana.

Secinājums

Jūsu projekta panākumiem ir ļoti svarīgi izvēlēties pareizo ultraskaņas diapazona sensoru. Apsverot tādus faktorus kā sensoru diapazons, precizitāte, izšķirtspēja, staru leņķis, vides faktori, frekvence, reakcijas laiks, izejas veids, montāžas iespējas un enerģijas patēriņš, varat pieņemt apzinātu lēmumu un izvēlēties labāko sensoru lietojumprogrammai.

FAQ

1. Vai ultraskaņas sensori var noteikt visu veidu materiālus? Ultraskaņas sensori var noteikt lielāko daļu materiālu, taču to veiktspēja var mainīties atkarībā no materiāla sastāva, virsmas tekstūras un ģeometrijas. Kopumā cietās un plakanās virsmas nodrošina labāku refleksiju ultraskaņas viļņiem.

   
   

2. Kā temperatūra ietekmē ultraskaņas sensoru darbību? Temperatūra ietekmē skaņas ātrumu gaisā, kas var ietekmēt attāluma mērījumu precizitāti. Dažiem ultraskaņas sensoriem ir iebūvēta temperatūras kompensācija, lai saglabātu precizitāti dažādās temperatūrās.

   
   

3. Kāda ir atšķirība starp ultraskaņas sensoriem un infrasarkano sensoriem attāluma mērīšanai? Ultraskaņas sensori izmanto skaņas viļņus, lai izmērītu attālumu, savukārt infrasarkanie sensori paļaujas uz gaismas viļņiem. Ultraskaņas sensorus parasti precīzāk un mazāk ietekmē vides faktori, piemēram, apkārtējā gaisma vai krāsa, turpretī infrasarkano staru sensoriem var būt ātrāks reakcijas laiks.

   
   

4. Vai ultraskaņas sensori ir piemēroti lietojumprogrammām ārpus telpām? Ultraskaņas sensorus var izmantot ārpus telpām, bet to veiktspēju var ietekmēt vides faktori, piemēram, temperatūra, mitrums un gaisa spiediens. Pārliecinieties, ka jūsu izvēlētais sensors ir novērtēts ar lietošanu ārpus telpām un var izturēt jūsu lietojumprogrammas īpašos vides apstākļus.

   
   

5. Vai ultraskaņas sensoriem ir nepieciešama redzes līnija, lai atklātu objektus? Jā, ultraskaņas sensoriem ir nepieciešama skaidra redzes līnija, lai noteiktu objektus, jo skaņas viļņiem jābrauc tieši uz objektu un atpakaļ pie sensora. Obstrukcija starp sensoru un objektu var izraisīt neprecīzus rādījumus vai nepatiesus atklājumus.

Mūsdienu ultraskaņas diapazona sensoru princips un struktūra ļoti atšķiras. Kā saprātīgi izvēlēties sensoru atbilstoši īpašajam mērīšanas mērķim, mērīšanas objekts un mērīšanas vide ir pirmā problēma, kas jāatrisina, veicot noteiktu mērījumu daudzumu. Pēc ultraskaņas sensora noteikšanas var noteikt atbilstības mērīšanas metodi un mērīšanas aprīkojumu. Mērījumu rezultātu panākumi vai neveiksme lielā mērā ir atkarīga no tā, vai ultraskaņas diapazona sensoru izvēle ir saprātīga. Šis raksts galvenokārt iepazīstina ar vairākiem parametriem, kas parasti tiek pamanīti, izvēloties ultraskaņas diapazona sensoru, tikai atsaucei.

1) Nosakiet ultraskaņas sensora veidu (turpmāk sensors aizstās ultraskaņas diapazona sensoru) atbilstoši mērīšanas objektam un mērīšanas videi

   Lai veiktu īpašu mērīšanas darbu, mums vispirms jāapsver, kāds princips tiek izmantots šīs problēmas risināšanai, kas jānosaka pēc daudzu faktoru analīzes. Tā kā, pat mērot to pašu fizisko daudzumu, ir vairāki sensoru principi, no kuriem izvēlēties, kurš sensora princips ir piemērotāks, jums jāņem vērā šādi specifiski jautājumi atbilstoši izmērītajam raksturlielumiem un sensora lietošanas apstākļiem: diapazona lielumam; Izmērītās pozīcijas prasības sensora tilpumā; vai mērīšanas metode ir kontakts vai bezkontakts; signāla ekstrakcijas metode, vadu vai bezkontakta mērīšana; Sensora avots neatkarīgi no tā, vai tas ir iekšzemes vai importēts, neatkarīgi no tā, vai cena var būt vai attīstīta pati par sevi. Pēc iepriekšminēto problēmu apsvēršanas jūs varat noteikt, kuru sensora veidu izvēlēties, un pēc tam apsvērt sensora īpašos veiktspējas rādītājus.

2) Ultraskaņas diapazona sensora jutīguma izvēle

   Parasti sensora lineārajā diapazonā, jo augstāka ir sensora jutība, jo labāk. Tā kā tikai tad, ja jutība ir augsta, izejas signāla vērtība, kas atbilst izmērītajām izmaiņām, ir salīdzinoši liela, kas veicina signālu apstrādei. Tomēr jāatzīmē, ka sensora jutība ir augsta, un arī ārējais troksnis, kas nav saistīts ar mērījumu, ir viegli sajaukts, un to pastiprinās arī pastiprināšanas sistēma, kas ietekmē mērījumu precizitāti. Tāpēc ir nepieciešams, lai pašam sensoram būtu jābūt augstai signāla un trokšņa attiecībai, lai samazinātu no ārpuses ieviestajiem traucējumu signāliem. Sensora jutība ir virziena. Ja izmērītā vērtība ir viens vektors un virziena vērtība ir augsta, jums jāizvēlas sensors ar zemu jutīgumu citos virzienos. Ja izmērītā vērtība ir daudzdimensionāls vektors, jo mazāka ir sensora šķērssensitivitāte, jo labāk.

3) Ultraskaņas diapazona sensoru frekvences reakcijas raksturlielumi

   Sensora frekvences reakcija nosaka izmērīto frekvences diapazonu. Tam jāuztur neaptverti mērīšanas apstākļi pieļaujamajā frekvences diapazonā. Faktiski sensora reakcijai vienmēr ir noteikta kavēšanās. Jo īsāks kavēšanās laiks, jo labāk. Sensora frekvences reakcija ir augsta, un izmērāmā signāla frekvences diapazons ir plašs. Tomēr strukturālo īpašību ietekmes dēļ mehāniskās sistēmas inerce ir liela. Sensora izmērāmā signāla frekvence ar zemu frekvenci ir zema. Dinamiskajā mērījumā reakcijas raksturlielumiem jābalstās uz signāla īpašībām (līdzsvara stāvokļa, pārejoša, nejauša utt.), Lai izvairītos no pārmērīgām ugunsgrēka kļūdām

4) Ultraskaņas diapazona sensora lineārais diapazons

   Sensora lineārais diapazons attiecas uz diapazonu, kurā izeja ir proporcionāla ieejai. Teorētiski šajā diapazonā jutība paliek nemainīga. Jo plašāks sensora lineārais diapazons, jo lielāks diapazons, un tas var nodrošināt noteiktu mērījumu precizitāti. Izvēloties sensoru, kad tiek noteikts sensora tips, vispirms ir jāredz, vai tā diapazons atbilst prasībām. Bet patiesībā neviens sensors nevar garantēt absolūtu linearitāti, un tā linearitāte ir arī relatīva. Ja nepieciešamā mērījumu precizitāte ir salīdzinoši zema, noteiktā diapazonā sensoru ar mazu nelineāru kļūdu var uzskatīt par lineāru, kas mērījumam radīs lielas ērtības.

5) Ultraskaņas diapazona sensora stabilitāte

   Pēc tam, kad sensors kādu laiku tiek izmantots, tā spēju saglabāt tā veiktspēju nemainīgu, sauc par stabilitāti. Papildus paša sensora struktūrai faktori, kas ietekmē sensora ilgtermiņa stabilitāti, galvenokārt ir sensora lietošanas vide (lietošanas vide ir ļoti svarīga saite. Lai precīzi izvēlētos ultraskaņas diapazonu sensoru, lūdzu, sazinieties ar mūsu uzņēmuma darbiniekiem). Tāpēc, lai sensoram būtu laba stabilitāte, sensoram jābūt spēcīgai spējai pielāgoties videi. Pirms sensora izvēles, jāizpēta vide, kurā tā tiek izmantota, un atbilstošais sensors jāizvēlas atbilstoši īpašajai lietošanas videi, vai arī jāveic atbilstoši pasākumi, lai samazinātu ietekmi uz vidi. Sensora stabilitātei ir kvantitatīvi rādītāji. Pēc lietošanas perioda pārsniegšanas kalibrēšana pirms lietošanas jāpārkalibrē, lai noteiktu, vai sensora veiktspēja ir mainījusies. Dažās situācijās, kad sensoru var izmantot ilgu laiku un to nevar viegli nomainīt vai kalibrēt, izvēlētā sensora stabilitāte ir stingrāka, un tam jāspēj izturēt testu ilgu laiku.

Specifikācija

6) Ultraskaņas diapazona sensora precizitāte

   Precizitāte ir svarīgs sensora veiktspējas indekss, tā ir svarīga saikne, kas saistīta ar visas mērīšanas sistēmas mērījumu precizitāti. Jo augstāka ir sensora precizitāte, jo dārgāka tā ir. Tāpēc, kamēr sensora precizitāte atbilst visas mērīšanas sistēmas precizitātes prasībām, tas nav jāizvēlas pārāk augsts. Tādā veidā daudzos sensoros, kas atbilst vienam un tam pašam mērīšanas mērķim, ir iespējams izvēlēties lētāku un vienkāršāku sensoru. Ja mērīšanas mērķis ir kvalitatīva analīze, izmantojiet sensoru ar augstu atkārtotu precizitāti. Nav pareizi izmantot sensoru ar augstu absolūto vērtības precizitāti. Ja tas ir paredzēts kvantitatīvai analīzei, jāiegūst precīzas mērījumu vērtības, un ir jāizvēlas sensors ar precizitātes līmeni, kas atbilst prasībām.