Mata yang perlu diperhatikan semasa memilih sensor ultrasonik

Memilih sensor ultrasonik yang betul boleh menjadi tugas yang menakutkan, terutamanya dengan pelbagai pilihan yang terdapat di pasaran. Sensor ultrasonik adalah peranti yang menggunakan gelombang bunyi untuk mengesan dan mengukur jarak, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi, seperti robotik, sistem automotif, dan automasi perindustrian. Artikel ini bertujuan untuk membimbing anda melalui mata penting untuk dipertimbangkan ketika memilih sensor ultrasonik untuk projek anda.

Jenis sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik boleh diklasifikasikan secara meluas kepada dua kategori:

• Sensor Pengesanan Jarak:

  Sensor ini mengesan kehadiran objek dalam julat yang ditentukan tanpa mengukur jarak yang tepat.

• Sensor Mengukur Jarak:

  Sensor ini dengan tepat mengukur jarak ke objek dan memberikan output dalam bentuk data jarak.

  
  

Kriteria untuk memilih sensor ultrasonik

Memilih sensor ultrasonik yang betul bergantung kepada keperluan khusus projek anda. Memahami faktor -faktor yang berbeza yang mempengaruhi prestasi sensor akan membantu anda membuat keputusan yang tepat.

Faktor yang perlu dipertimbangkan

Untuk memilih sensor ultrasonik yang betul, pertimbangkan faktor berikut:

1. Julat Sensing: Julat penderiaan merujuk kepada jarak minimum dan maksimum di mana sensor dapat mengesan objek dengan tepat. Pilih sensor dengan julat penderiaan yang sesuai dengan keperluan aplikasi anda.

2. Ketepatan dan Resolusi: Ketepatan mewakili sejauh mana pengukuran sensor sepadan dengan jarak sebenar, sementara resolusi merujuk kepada perubahan yang terkecil dalam jarak. Pertimbangkan sensor dengan ketepatan dan resolusi yang tinggi untuk aplikasi yang menuntut pengukuran yang tepat.

3. Sudut rasuk: Sudut rasuk adalah lebar kon bunyi yang dipancarkan oleh sensor. Sudut rasuk sempit memberikan diskriminasi objek yang lebih baik dan jarak penderiaan yang lebih panjang, sementara sudut rasuk yang lebih luas meningkatkan medan pandangan sensor. Pilih sudut rasuk yang paling sesuai dengan aplikasi anda.

4. Faktor Alam Sekitar: Suhu, kelembapan, dan tekanan udara boleh menjejaskan prestasi sensor ultrasonik. Pilih sensor yang boleh beroperasi dengan pasti di bawah keadaan persekitaran permohonan anda.

5. Kekerapan: Kekerapan sensor ultrasonik menentukan kelajuan penyebaran bunyi dan resolusi pengukuran. Frekuensi yang lebih tinggi menawarkan resolusi yang lebih baik tetapi mempunyai julat penderiaan yang lebih pendek, sementara frekuensi yang lebih rendah memberikan julat yang lebih panjang dengan resolusi yang lebih rendah. Pilih sensor dengan kekerapan yang sesuai untuk aplikasi anda.

6. Masa tindak balas: Masa tindak balas adalah masa yang diambil oleh sensor untuk mengemas kini outputnya selepas mengesan perubahan jarak. Masa tindak balas yang lebih cepat adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan pengukuran masa nyata, seperti penghalang halangan dalam robotik.

7. Jenis Output: Sensor ultrasonik boleh mempunyai output analog, digital, atau siri. Pilih sensor dengan jenis output yang serasi dengan keperluan sistem anda.

8. Pilihan pemasangan: Pertimbangkan pilihan pemasangan yang tersedia dan pastikan sensor dapat dipasang dengan mudah di lokasi yang anda inginkan.

9. Penggunaan Kuasa: Penggunaan kuasa adalah faktor penting untuk aplikasi berkuasa bateri. Pilih sensor dengan penggunaan kuasa yang rendah untuk memanjangkan hayat bateri dan meminimumkan penggunaan tenaga.

   
   

Aplikasi biasa

Sensor ultrasonik digunakan secara meluas dalam pelbagai industri dan aplikasi, termasuk:

1. Robotik: Pengesanan dan penghindaran halangan, pengukuran jarak, dan navigasi.

2. Sistem Automotif: Bantuan letak kereta, pengesanan buta, dan mengelakkan perlanggaran.

3. Automasi Perindustrian: Kawalan Tahap, Pengesanan Objek, dan Pengendalian Bahan.

4. Sistem keselamatan: Pengesanan pencerobohan, kawalan akses, dan pemantauan perimeter.

5. Peranti perubatan: Pemantauan tahap cecair dan pengukuran kadar aliran.

Kesimpulan

Memilih sensor ultrasonik yang betul adalah penting untuk kejayaan projek anda. Dengan mempertimbangkan faktor -faktor seperti jarak penderiaan, ketepatan, resolusi, sudut rasuk, faktor persekitaran, kekerapan, masa tindak balas, jenis output, pilihan pemasangan, dan penggunaan kuasa, anda boleh membuat keputusan yang tepat dan memilih sensor terbaik untuk permohonan anda.

Soalan Lazim

1. Bolehkah sensor ultrasonik mengesan semua jenis bahan? Sensor ultrasonik dapat mengesan kebanyakan bahan, tetapi prestasi mereka mungkin berbeza -beza bergantung kepada komposisi bahan, tekstur permukaan, dan geometri. Secara umum, permukaan keras dan rata memberikan refleksi yang lebih baik untuk gelombang ultrasonik.

   
   

2. Bagaimanakah suhu mempengaruhi prestasi sensor ultrasonik? Suhu menjejaskan kelajuan bunyi di udara, yang boleh memberi kesan kepada ketepatan pengukuran jarak. Sesetengah sensor ultrasonik datang dengan pampasan suhu terbina dalam untuk mengekalkan ketepatan di pelbagai suhu.

   
   

3. Apakah perbezaan antara sensor ultrasonik dan sensor inframerah untuk pengukuran jarak? Sensor ultrasonik menggunakan gelombang bunyi untuk mengukur jarak, manakala sensor inframerah bergantung pada gelombang cahaya. Sensor ultrasonik pada umumnya lebih tepat dan kurang terjejas oleh faktor persekitaran seperti cahaya ambien atau warna, sedangkan sensor inframerah mungkin mempunyai masa tindak balas yang lebih cepat.

   
   

4. Adakah sensor ultrasonik sesuai untuk aplikasi luaran? Sensor ultrasonik boleh digunakan di luar rumah, tetapi prestasi mereka mungkin dipengaruhi oleh faktor persekitaran seperti suhu, kelembapan, dan tekanan udara. Pastikan sensor yang anda pilih dinilai untuk kegunaan luaran dan dapat menahan keadaan persekitaran tertentu aplikasi anda.

   
   

5. Adakah sensor ultrasonik memerlukan garis penglihatan untuk mengesan objek? Ya, sensor ultrasonik memerlukan garis penglihatan yang jelas untuk mengesan objek, kerana gelombang bunyi perlu bergerak terus ke objek dan kembali ke sensor. Penghalang antara sensor dan objek boleh menyebabkan pembacaan yang tidak tepat atau pengesanan palsu.

Prinsip dan struktur sensor ultrasonik moden sangat berbeza. Bagaimana untuk memilih sensor yang munasabah mengikut tujuan pengukuran tertentu, objek pengukuran dan persekitaran pengukuran adalah masalah pertama yang akan diselesaikan apabila melakukan pengukuran tertentu. Selepas sensor ultrasonik ditentukan, kaedah pengukuran yang sepadan dan peralatan pengukuran dapat ditentukan. Kejayaan atau kegagalan hasil pengukuran bergantung pada tahap yang besar sama ada pilihan sensor ultrasonik adalah munasabah. Artikel ini terutamanya memperkenalkan beberapa parameter yang umumnya diperhatikan apabila memilih sensor ultrasonik, untuk rujukan sahaja.

1) Tentukan jenis sensor ultrasonik (selepas ini sensor akan menggantikan sensor ultrasonik) mengikut objek pengukuran dan persekitaran pengukuran

   Untuk menjalankan kerja pengukuran tertentu, kita harus terlebih dahulu mempertimbangkan prinsip apa yang digunakan untuk menyelesaikan masalah ini, yang perlu ditentukan selepas menganalisis banyak faktor. Kerana, walaupun mengukur kuantiti fizikal yang sama, terdapat banyak prinsip sensor untuk dipilih, yang prinsip sensor lebih sesuai, anda perlu mempertimbangkan isu -isu khusus berikut mengikut ciri -ciri yang diukur dan keadaan penggunaan sensor: saiz julat; Keperluan kedudukan yang diukur pada jumlah sensor; sama ada kaedah pengukuran adalah hubungan atau tidak hubungan; kaedah pengekstrakan isyarat, pengukuran berwayar atau tidak hubungan; Sumber sensor, sama ada domestik atau diimport, sama ada harga boleh menanggung, atau dibangunkan dengan sendirinya. Selepas mempertimbangkan masalah di atas, anda boleh menentukan jenis sensor yang dipilih, dan kemudian mempertimbangkan penunjuk prestasi khusus sensor.

2) Pemilihan sensitiviti sensor ultrasonik

   Umumnya, dalam julat linear sensor, semakin tinggi sensitiviti sensor, lebih baik. Kerana hanya apabila sensitiviti tinggi, nilai isyarat output yang sepadan dengan perubahan yang diukur adalah agak besar, yang kondusif untuk memberi isyarat kepada proses. Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa sensitiviti sensor adalah tinggi, dan bunyi luaran yang tidak berkaitan dengan pengukuran juga mudah dicampur, dan ia juga akan dikuatkan oleh sistem penguatan, yang mempengaruhi ketepatan pengukuran. Oleh itu, adalah diperlukan bahawa sensor itu sendiri harus mempunyai nisbah isyarat-ke-bunyi yang tinggi untuk meminimumkan isyarat gangguan yang diperkenalkan dari luar. Kepekaan sensor adalah arah. Apabila nilai yang diukur adalah vektor tunggal dan arahnya tinggi, anda harus memilih sensor dengan kepekaan yang rendah ke arah lain. Sekiranya nilai yang diukur adalah vektor multidimensi, semakin kecil sensitiviti sensor, lebih baik.

3) Ciri -ciri tindak balas frekuensi sensor ultrasonik

   Ciri -ciri tindak balas frekuensi sensor menentukan julat kekerapan diukur. Ia mesti mengekalkan keadaan pengukuran yang tidak teratur dalam julat kekerapan yang dibenarkan. Malah, tindak balas sensor sentiasa mempunyai kelewatan tertentu. Lebih pendek masa kelewatan, lebih baik. Sambutan frekuensi sensor adalah tinggi, dan julat kekerapan isyarat yang boleh diukur adalah luas. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh pengaruh ciri -ciri struktur, inersia sistem mekanikal adalah besar. Kekerapan isyarat yang boleh diukur sensor dengan frekuensi rendah adalah rendah. Dalam pengukuran dinamik, ciri-ciri tindak balas harus berdasarkan ciri-ciri isyarat (keadaan mantap, sementara, rawak, dan lain-lain), untuk mengelakkan kesilapan kebakaran yang berlebihan

4) Pelbagai linear sensor ultrasonik

   Julat linear sensor merujuk kepada julat di mana output adalah berkadar dengan input. Secara teori, dalam julat ini, kepekaan tetap berterusan. Lebih luas julat linear sensor, semakin besar julat, dan ia dapat memastikan ketepatan pengukuran tertentu. Apabila memilih sensor, apabila jenis sensor ditentukan, pertama kali perlu melihat sama ada julatnya memenuhi keperluan. Tetapi pada hakikatnya, tiada sensor dapat menjamin linier mutlak, dan linearitasnya juga relatif. Apabila ketepatan pengukuran yang diperlukan agak rendah, dalam julat tertentu, sensor dengan ralat tak linear kecil boleh dianggap sebagai linear, yang akan membawa kemudahan yang besar kepada pengukuran.

5) Kestabilan sensor ultrasonik

   Selepas sensor digunakan untuk tempoh masa, keupayaannya untuk mengekalkan prestasinya tidak berubah dipanggil kestabilan. Sebagai tambahan kepada struktur sensor itu sendiri, faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan jangka panjang sensor adalah terutamanya penggunaan persekitaran sensor (persekitaran penggunaan adalah pautan yang sangat penting. Untuk memilih sensor ultrasonik secara tepat, sila hubungi kakitangan syarikat kami). Oleh itu, untuk menjadikan sensor mempunyai kestabilan yang baik, sensor mesti mempunyai keupayaan yang kuat untuk menyesuaikan diri dengan alam sekitar. Sebelum memilih sensor, persekitaran di mana ia digunakan perlu disiasat, dan sensor yang sesuai harus dipilih mengikut persekitaran penggunaan tertentu, atau langkah -langkah yang sesuai harus diambil untuk mengurangkan kesan alam sekitar. Terdapat petunjuk kuantitatif untuk kestabilan sensor. Selepas tempoh penggunaan melebihi, penentukuran perlu dikalibrasi semula sebelum digunakan untuk menentukan sama ada prestasi sensor telah berubah. Dalam sesetengah situasi di mana sensor boleh digunakan untuk masa yang lama dan tidak boleh diganti atau ditentukur dengan mudah, kestabilan sensor yang dipilih lebih ketat, dan ia mesti dapat menahan ujian untuk masa yang lama.

Spesifikasi

6) Ketepatan sensor ultrasonik

   Ketepatan adalah indeks prestasi penting sensor, ia adalah pautan penting yang berkaitan dengan ketepatan pengukuran keseluruhan sistem pengukuran. Semakin tinggi ketepatan sensor, semakin mahalnya. Oleh itu, selagi ketepatan sensor memenuhi keperluan ketepatan keseluruhan sistem pengukuran, ia tidak perlu dipilih terlalu tinggi. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk memilih sensor yang lebih murah dan mudah di kalangan banyak sensor yang memenuhi tujuan pengukuran yang sama. Jika tujuan pengukuran adalah analisis kualitatif, gunakan sensor dengan ketepatan berulang yang tinggi. Ia tidak sesuai untuk menggunakan sensor dengan ketepatan nilai mutlak yang tinggi. Jika ia adalah untuk analisis kuantitatif, nilai pengukuran yang tepat mesti diperolehi, dan sensor dengan tahap ketepatan yang memenuhi keperluan mesti dipilih.