Szczegółowe wyjaśnienie metody czujnika ultradźwiękowego

    W codziennej produkcji i życiu, Czujniki rozdziałowe ultradźwiękowe są wykorzystywane głównie w radarze odwracającym samochody, automatycznym unikaniu przeszkód robota, place budowy i niektórych miejscach przemysłowych, takich jak poziom cieczy, głębokość studni, długość rurociągu i inne okazje, które wymagają automatycznego niekonaktowego zakresu. Obecnie istnieją dwa powszechnie stosowane rozwiązania ultradźwiękowe. Jeden to system ultradźwiękowy oparty na mikrokomputerach z jednym przyłączem lub urządzeniu osadzonym, a drugi jest systemem ultradźwiękowym opartym na CPLD (złożone programowalne urządzenie logiczne). Aby zrozumieć powiązany projektowanie czujników ultradźwiękowych, musimy najpierw zrozumieć zasadę pracy czujnika ultradźwiękowego.

Zasada pracy czujnika ultradźwiękowego

Czujniki ultradźwiękowe to czujniki, które przekształcają sygnały ultradźwiękowe na inne sygnały energetyczne (zwykle sygnały elektryczne). Fale ultradźwiękowe odnoszą się do mechanicznych fal wstrząsowych generowanych w mediach sprężystej o częstotliwości większej niż 20 kHz. Mają silną kierunkowość, powolne zużycie energii i stosunkowo długie odległości propagacji. Dlatego są one często używane do pomiaru odległości bezkontaktowej. Ze względu na wielką penetrację fal ultradźwiękowych na cieczy i stałych, szczególnie w ciałach stałych, które są nieprzezroczyste dla światła słonecznego. Fale ultradźwiękowe napotykające zanieczyszczenia lub interfejsy spowodują znaczne odbicia i tworzą odbicia w echa, a dotykanie poruszających się obiektów może powodować efekt Dopplera. Dlatego zasięg ultradźwiękowy ma lepszą zdolność adaptacyjną do środowiska. Ponadto pomiar ultradźwiękowy może uzyskać dobry kompromis w czasie rzeczywistym, dokładności i cenie.

Obecnie istnieje wiele metod rozmiarów ultradźwiękowych: takich jak metoda wykrywania czasu w obie strony, metoda wykrywania faz, metoda wykrywania amplitudy fali akustycznej. Zasada jest taka, że ​​czujnik ultradźwiękowy emituje fale ultradźwiękowe o pewnej częstotliwości, propaguje się przez pożywkę powietrzną, a następnie odzwierciedla z powrotem po osiągnięciu celu pomiaru lub przeszkody. Po odbiciu odbiornik ultradźwiękowy odbiera impuls. Odległość jest powiązana. Przetestuj czas transmisji, aby znaleźć odległość. Na przykład:

Zakładając, że S jest odległością między zmierzonym obiektem a wrzędziem, zmierzonym czasem jest T / S, a prędkość propagacji ultradźwiękowej jest reprezentowana przez v / m · s-1, a następnie istnieje związek (1)

S = VT ／ 2 (1)

W przypadku wymagań o wysokiej dokładności konieczne jest rozważenie wpływu temperatury na prędkość propagacji ultradźwiękowej i poprawić prędkość propagacji ultradźwiękowej zgodnie z równaniem (2) w celu zmniejszenia błędów.

v = 331,4 + 0,607t (2)

W wzorze t jest rzeczywistą jednostką temperaturową ℃, V jest jednostką prędkości propagacji fali ultradźwiękowej w medium wynosi M / S.

Zasada ultradźwiękowej pomiaru odległości jest przenoszenie fal ultradźwiękowych w określonym kierunku przez nadajnik ultradźwiękowy i rozpoczęcie czasu w tym samym czasie, co czas transmisji. Gdy fale ultradźwiękowe rozprzestrzeniają się w powietrzu, natychmiast powrócą, gdy napotkają przeszkody. . Czujnik ultradźwiękowy wykorzystuje zasadę ultradźwiękowej echo i wykorzystuje precyzyjną technologię pomiaru różnic czasowych do wykrycia odległości między czujnikiem a celem. Wykorzystuje mały kąt i mały ślepy czujnik ultradźwiękowy, który ma dokładny pomiar, brak styku, wodoodporny i przeciwprądowy. Korozja, niskie koszty i inne zalety. Wspólną metodą czujników ultradźwiękowych jest to, że jedna głowica promieniująca odpowiada jednej główce odbiorczej, a wiele głowic nadawczych odpowiada jednej głowicy odbierającej. W oparciu o charakterystykę prostego, łatwego w obsłudze i brak uszkodzeń opartych na zakresie ultradźwiękowej, konieczne jest zmierzenie czasu ultradźwiękowego w obie strony, można znaleźć odległość. W ten sposób działa czujnik ultradźwiękowy.