Puncte de remarcat atunci când alegeți un senzor cu ultrasunete

Alegerea senzorului cu ultrasunete potrivită poate fi o sarcină descurajantă, în special cu multitudinea de opțiuni disponibile pe piață. Senzorii cu ultrasunete sunt dispozitive care folosesc unde sonore pentru a detecta și măsura distanța, ceea ce le face ideale pentru diverse aplicații, cum ar fi robotica, sistemele auto și automatizarea industrială. Acest articol își propune să vă ghideze prin punctele esențiale de luat în considerare atunci când selectați un senzor cu ultrasunete pentru proiectul dvs.

Tipuri de senzori cu ultrasunete

Senzorii cu ultrasunete pot fi clasificați pe scară largă în două categorii:

• Senzori de detectare a proximității:

  Acești senzori detectează prezența unui obiect într -un interval specificat fără a măsura distanța exactă.

• Senzori de măsurare a distanței:

  Acești senzori măsoară cu exactitate distanța la un obiect și furnizează ieșire sub formă de date la distanță.

  
  

Criterii pentru alegerea senzorilor cu ultrasunete

Selectarea senzorului ultrasonic potrivit depinde de cerințele specifice ale proiectului dvs. Înțelegerea diferiților factori care influențează performanța unui senzor vă va ajuta să luați o decizie în cunoștință de cauză.

Factori de luat în considerare

Pentru a alege senzorul cu ultrasunete potrivite, luați în considerare următorii factori:

1. Interval de detectare: Intervalul de detectare se referă la distanțele minime și maxime în care senzorul poate detecta cu exactitate obiectele. Alegeți un senzor cu un interval de detectare care se potrivește cu cerințele aplicației dvs.

2. Precizia și rezoluția: Precizia reprezintă cât de îndeaproape măsurarea senzorului corespunde distanței reale, în timp ce rezoluția se referă la cea mai mică schimbare detectabilă a distanței. Luați în considerare un senzor cu o precizie și rezoluție ridicată pentru aplicațiile care necesită măsurători precise.

3. Unghiul fasciculului: unghiul fasciculului este lățimea conului de sunet emis de senzor. Un unghi de fascicul îngust oferă o mai bună discriminare a obiectului și un interval de detectare mai lungă, în timp ce un unghi mai larg al fasciculului crește câmpul vizual al senzorului. Alegeți un unghi de fascicul care se potrivește cel mai bine aplicației dvs.

4. Factorii de mediu: temperatura, umiditatea și presiunea aerului pot afecta performanța senzorilor cu ultrasunete. Selectați un senzor care poate funcționa în mod fiabil în condițiile de mediu ale aplicației dvs.

5. Frecvență: Frecvența unui senzor cu ultrasunete determină viteza de propagare a sunetului și rezolvarea măsurării. Frecvențele mai mari oferă o rezoluție mai bună, dar au un interval de detectare mai scurt, în timp ce frecvențele mai mici oferă o gamă mai lungă, cu o rezoluție mai mică. Alegeți un senzor cu o frecvență adecvată pentru aplicația dvs.

6. Timp de răspuns: timpul de răspuns este timpul luat de senzor pentru a -și actualiza ieșirea după detectarea unei modificări a distanței. Timpurile de răspuns mai rapide sunt esențiale pentru aplicațiile care necesită măsurători în timp real, cum ar fi evitarea obstacolelor în robotică.

7. Tip de ieșire: senzorii cu ultrasunete pot avea ieșiri analogice, digitale sau seriale. Alegeți un senzor cu un tip de ieșire care este compatibil cu cerințele sistemului dvs.

8. Opțiuni de montare: Luați în considerare opțiunile de montare disponibile și asigurați -vă că senzorul poate fi instalat cu ușurință în locația dorită.

9. Consumul de energie: consumul de energie este un factor esențial pentru aplicațiile cu baterii. Alegeți un senzor cu consum redus de energie pentru a prelungi durata de viață a bateriei și a minimiza consumul de energie.

   
   

Aplicații comune

Senzorii cu ultrasunete sunt utilizate pe scară largă în diferite industrii și aplicații, inclusiv:

1. Robotică: detectarea și evitarea obstacolelor, măsurarea distanței și navigarea.

2. Sisteme auto: asistență de parcare, detectare a punctelor orb și evitarea coliziunilor.

3. Automatizarea industrială: controlul nivelului, detectarea obiectelor și manipularea materialelor.

4. Sisteme de securitate: detectarea intruziunilor, controlul accesului și monitorizarea perimetrului.

5. Dispozitive medicale: monitorizarea nivelului fluidului și măsurarea debitului.

Concluzie

Selectarea senzorului cu ultrasunete potrivită este crucială pentru succesul proiectului tău. Luând în considerare factori precum intervalul de detectare, precizia, rezoluția, unghiul fasciculului, factorii de mediu, frecvența, timpul de răspuns, tipul de ieșire, opțiunile de montare și consumul de energie, puteți lua o decizie în cunoștință de cauză și puteți alege cel mai bun senzor pentru aplicația dvs.

Întrebări frecvente

1. Senzorii cu ultrasunete pot detecta toate tipurile de materiale? Senzorii cu ultrasunete pot detecta majoritatea materialelor, dar performanțele lor pot varia în funcție de compoziția materialului, de textura suprafeței și de geometrie. În general, suprafețele dure și plate oferă reflecții mai bune pentru undele cu ultrasunete.

   
   

2. Cum afectează temperatura performanța senzorilor cu ultrasunete? Temperatura afectează viteza sunetului în aer, ceea ce poate afecta precizia măsurătorilor la distanță. Unii senzori cu ultrasunete vin cu o compensație de temperatură încorporată pentru a menține precizia la temperaturi variate.

   
   

3. Care este diferența dintre senzorii cu ultrasunete și senzorii infraroșii pentru măsurarea distanței? Senzorii cu ultrasunete folosesc unde sonore pentru a măsura distanța, în timp ce senzorii infraroșii se bazează pe unde de lumină. Senzorii cu ultrasunete sunt, în general, mai precisi și mai puțin afectați de factori de mediu, cum ar fi lumina ambientală sau culoarea, în timp ce senzorii infraroșii pot avea timp de răspuns mai rapid.

   
   

4. Sunt senzorii cu ultrasunete potrivite pentru aplicații în aer liber? Senzorii cu ultrasunete pot fi folosiți în aer liber, dar performanța lor poate fi afectată de factori de mediu, cum ar fi temperatura, umiditatea și presiunea aerului. Asigurați -vă că senzorul pe care îl alegeți este evaluat pentru utilizare în aer liber și poate rezista la condițiile specifice de mediu ale aplicației dvs.

   
   

5. Senzorii cu ultrasunete necesită o linie de vedere pentru a detecta obiecte? Da, senzorii cu ultrasunete necesită o linie clară de vedere pentru a detecta obiecte, deoarece undele sonore trebuie să călătorească direct la obiect și să se întoarcă la senzor. Obstrucțiile dintre senzor și obiect pot provoca lecturi inexacte sau detectări false.

Principiul și structura senzorilor cu ultrasunete moderne variază foarte mult. Cum să selectați un senzor în mod rezonabil în funcție de scopul de măsurare specific, obiectul de măsurare și mediul de măsurare este prima problemă care se rezolvă atunci când efectuați o anumită cantitate de măsurare. După determinarea senzorului cu ultrasunete, se pot determina metoda de măsurare potrivită și echipamentul de măsurare. Succesul sau eșecul rezultatelor de măsurare depinde într -o mare măsură de faptul dacă alegerea senzorilor cu ultrasunete este rezonabilă. Acest articol introduce în principal mai mulți parametri care se observă în general atunci când selectați un senzor cu ultrasunete, numai pentru referință.

1) Determinați tipul de senzor cu ultrasunete (în continuare, senzorul va înlocui senzorul cu ultrasunete) în funcție de obiectul de măsurare și mediul de măsurare

   Pentru a efectua o lucrare de măsurare specifică, trebuie să luăm în considerare mai întâi ce principiu este utilizat pentru a rezolva această problemă, care trebuie determinată după analizarea multor factori. Deoarece, chiar și atunci când măsurați aceeași cantitate fizică, există mai multe principii ale senzorilor din care să alegeți, din ce principiu al senzorului este mai potrivit, trebuie să luați în considerare următoarele probleme specifice în funcție de caracteristicile măsurate și condițiile de utilizare ale senzorului: dimensiunea gamei; Cerințele poziției măsurate pe volumul senzorului; dacă metoda de măsurare este de contact sau de contact; metoda de extracție a semnalului, măsurarea cu fir sau fără contact; Sursa senzorului, indiferent dacă este internă sau importată, indiferent dacă prețul poate suporta sau se dezvoltă de la sine. După ce luați în considerare problemele de mai sus, puteți determina ce tip de senzor să alegeți, apoi luați în considerare indicatorii specifici de performanță ai senzorului.

2) Selecția de sensibilitate a senzorului cu ultrasunete

   În general, în gama liniară a senzorului, cu cât sensibilitatea senzorului este mai mare, cu atât mai bună. Deoarece numai atunci când sensibilitatea este ridicată, valoarea semnalului de ieșire corespunzătoare modificării măsurate este relativ mare, ceea ce este propice semnalului la procesare. Cu toate acestea, trebuie menționat că sensibilitatea senzorului este mare, iar zgomotul extern care nu are legătură cu măsurarea este, de asemenea, ușor amestecat și va fi, de asemenea, amplificat de sistemul de amplificare, care afectează precizia măsurării. Prin urmare, este necesar ca senzorul în sine să aibă un raport semnal-zgomot ridicat pentru a minimiza semnalele de interferență introduse din exterior. Sensibilitatea senzorului este direcțională. Când valoarea măsurată este un singur vector și direcționalitatea este ridicată, ar trebui să selectați un senzor cu sensibilitate scăzută în alte direcții. Dacă valoarea măsurată este un vector multidimensional, cu cât este mai mică sensibilitatea încrucișată a senzorului, cu atât mai bine.

3) Caracteristicile de răspuns la frecvență ale senzorilor cu ultrasunete

   Răspunsul de frecvență caracteristic al senzorului determină măsurarea intervalului de frecvență. Trebuie să mențină condiții de măsurare nedistorsate în intervalul de frecvență admisibil. De fapt, răspunsul senzorului are întotdeauna o anumită întârziere. Cu cât timpul de întârziere este mai scurt, cu atât mai bine. Răspunsul de frecvență al senzorului este ridicat, iar intervalul de frecvență al semnalului măsurabil este larg. Cu toate acestea, datorită influenței caracteristicilor structurale, inerția sistemului mecanic este mare. Frecvența semnalului măsurabil al senzorului cu frecvență joasă este scăzută. În măsurarea dinamică, caracteristicile de răspuns ar trebui să se bazeze pe caracteristicile semnalului (în stare constantă, tranzitorie, aleatorie etc.), pentru a evita erorile excesive de foc

4) Gama liniară de senzor cu ultrasunete

   Gama liniară a senzorului se referă la intervalul în care ieșirea este proporțională cu intrarea. În teorie, în acest interval, sensibilitatea rămâne constantă. Cu cât este mai largă gama liniară a senzorului, cu atât este mai mare gama și poate asigura o anumită precizie de măsurare. Când selectați un senzor, când este determinat tipul de senzor, este mai întâi necesar să vedeți dacă intervalul său îndeplinește cerințele. Dar, de fapt, niciun senzor nu poate garanta liniaritatea absolută, iar liniaritatea sa este de asemenea relativă. Atunci când precizia de măsurare necesară este relativ scăzută, într -un anumit interval, senzorul cu o eroare neliniară mică poate fi considerat liniar, ceea ce va aduce o mare comoditate la măsurare.

5) Stabilitatea senzorului cu ultrasunete

   După ce un senzor este utilizat pentru o perioadă de timp, capacitatea sa de a -și menține performanța neschimbată se numește stabilitate. În plus față de structura senzorului în sine, factorii care afectează stabilitatea pe termen lung a senzorului sunt în principal mediul de utilizare al senzorului (mediul de utilizare este o legătură foarte importantă. Pentru a selecta cu exactitate senzorul cu ultrasunete, vă rugăm să contactați personalul companiei noastre). Prin urmare, pentru a face senzorul să aibă o stabilitate bună, senzorul trebuie să aibă o capacitate puternică de a se adapta mediului. Înainte de a selecta un senzor, mediul în care este utilizat ar trebui să fie investigat, iar senzorul corespunzător trebuie selectat în funcție de mediul de utilizare specific sau ar trebui luate măsuri adecvate pentru a reduce impactul asupra mediului. Există indicatori cantitativi pentru stabilitatea senzorului. După ce perioada de utilizare este depășită, calibrarea trebuie re-calibrată înainte de utilizare pentru a determina dacă performanța senzorului s-a schimbat. În unele situații în care senzorul poate fi utilizat mult timp și nu poate fi înlocuit sau calibrat cu ușurință, stabilitatea senzorului selectat este mai strictă și trebuie să poată rezista la test pentru o lungă perioadă de timp.

Specificații

6) Precizia senzorului cu ultrasunete

   Precizia este un indice de performanță important al senzorului, este o legătură importantă legată de precizia de măsurare a întregului sistem de măsurare. Cu cât este mai mare precizia senzorului, cu atât este mai scumpă. Prin urmare, atâta timp cât acuratețea senzorului îndeplinește cerințele de precizie ale întregului sistem de măsurare, nu trebuie să fie selectată prea mare. În acest fel, este posibil să selectați un senzor mai ieftin și mai simplu printre mulți senzori care îndeplinesc același scop de măsurare. Dacă scopul de măsurare este o analiză calitativă, utilizați un senzor cu o precizie de repetare ridicată. Nu este potrivit să folosiți un senzor cu o precizie ridicată a valorii absolute. Dacă este pentru o analiză cantitativă, trebuie să se obțină valori precise de măsurare și trebuie selectat un senzor cu un nivel de precizie care îndeplinește cerințele.