Участки при выборе датчика ультразвукового диапазона

Выбор правильного ультразвукового датчика может быть сложной задачей, особенно с множеством вариантов, доступных на рынке. Ультразвуковые датчики - это устройства, которые используют звуковые волны для обнаружения и измерения расстояния, что делает их идеальными для различных приложений, таких как робототехника, автомобильные системы и промышленная автоматизация. Эта статья направлена ​​на то, чтобы провести вас через основные моменты, которые следует учитывать при выборе датчика ультразвукового диапазона для вашего проекта.

Типы ультразвуковых датчиков

Ультразвуковые датчики могут быть широко классифицированы на две категории:

• Датчики обнаружения близости:

  Эти датчики обнаруживают наличие объекта в указанном диапазоне без измерения точного расстояния.

• Датчики измерения расстояния:

  Эти датчики точно измеряют расстояние до объекта и обеспечивают выход в виде данных расстояния.

  
  

Критерии выбора ультразвуковых датчиков

Выбор правильного ультразвукового датчика зависит от конкретных требований вашего проекта. Понимание различных факторов, которые влияют на производительность датчика, поможет вам принять обоснованное решение.

Факторы для рассмотрения

Чтобы выбрать правильный ультразвуковой датчик, рассмотрите следующие факторы:

1. Диапазон зондирования: диапазон зондирования относится к минимальным и максимальным расстояниям, на которых датчик может точно обнаружить объекты. Выберите датчик с диапазоном зондирования, который соответствует требованиям вашего приложения.

2. Точность и разрешение: точность представляет, насколько близко измерение датчика соответствует фактическому расстоянию, в то время как разрешение относится к наименьшему обнаруживаемому изменению расстояния. Рассмотрим датчик с высокой точностью и разрешением для приложений, которые требуют точных измерений.

3. Угол луча: угол луча - ширина звукового конуса, излучаемого датчиком. Узкий угол луча обеспечивает лучшую дискриминацию объекта и более длительный диапазон зондирования, в то время как более широкий угол луча увеличивает поле зрения датчика. Выберите угол луча, который лучше всего подходит для вашего приложения.

4. Факторы окружающей среды: температура, влажность и давление воздуха могут повлиять на производительность ультразвуковых датчиков. Выберите датчик, который может работать надежно в условиях окружающей среды вашего приложения.

5. Частота: частота ультразвукового датчика определяет скорость распространения звука и разрешение измерения. Более высокие частоты предлагают лучшее разрешение, но имеют более короткий диапазон зондирования, в то время как более низкие частоты обеспечивают более длительный диапазон с более низким разрешением. Выберите датчик с подходящей частотой для вашего приложения.

6. Время отклика: время отклика - это время, затрачиваемое датчиком для обновления его вывода после обнаружения изменения расстояния. Более быстрое время отклика необходимо для приложений, которые требуют измерений в реальном времени, таких как предотвращение препятствий в робототехнике.

7. Тип выхода: Ультразвуковые датчики могут иметь аналоговые, цифровые или серийные выходы. Выберите датчик с выходным типом, который совместим с требованиями вашей системы.

8. Параметры монтажа: рассмотрите доступные параметры монтажа и убедитесь, что датчик может быть легко установлен в желаемом месте.

9. Потребляемая мощность: энергопотребление является важным фактором для применений с батарейным батарейным питанием. Выберите датчик с низким энергопотреблением, чтобы продлить срок службы батареи и минимизировать использование энергии.

   
   

Общие приложения

Ультразвуковые датчики диапазона широко используются в различных отраслях и приложениях, в том числе:

1. Робототехника: обнаружение и предотвращение препятствий, измерение расстояния и навигация.

2. Автомобильные системы: помощь в парковке, обнаружение слепых точек и избегание столкновений.

3. Промышленная автоматизация: управление уровнями, обнаружение объектов и обработка материалов.

4. Системы безопасности: обнаружение вторжений, контроль доступа и мониторинг периметра.

5. Медицинские устройства: мониторинг уровня жидкости и измерение скорости потока.

Заключение

Выбор датчика правого ультразвукового диапазона имеет решающее значение для успеха вашего проекта. Рассматривая такие факторы, как диапазон зондирования, точность, разрешение, угол луча, факторы окружающей среды, частота, время отклика, тип выхода, параметры монтажа и энергопотребление, вы можете принять обоснованное решение и выбрать лучший датчик для вашего приложения.

Часто задаваемые вопросы

1. Могут ли ультразвуковые датчики обнаружить все типы материалов? Ультразвуковые датчики могут обнаружить большинство материалов, но их производительность может варьироваться в зависимости от состава материала, текстуры поверхности и геометрии. В целом, жесткие и плоские поверхности обеспечивают лучшие отражения для ультразвуковых волн.

   
   

2. Как температура влияет на производительность ультразвуковых датчиков? Температура влияет на скорость звука в воздухе, что может влиять на точность измерений расстояния. Некоторые ультразвуковые датчики поставляются со встроенной температурной компенсацией для поддержания точности в разных температурах.

   
   

3. В чем разница между ультразвуковыми датчиками и инфракрасными датчиками для измерения расстояния? Ультразвуковые датчики используют звуковые волны для измерения расстояния, в то время как инфракрасные датчики полагаются на легкие волны. Ультразвуковые датчики, как правило, более точны и меньше влияют на факторы окружающей среды, такие как окружающий свет или цвет, тогда как инфракрасные датчики могут иметь более быстрое время отклика.

   
   

4. Подходят ли ультразвуковые датчики для наружных применений? Ультразвуковые датчики могут использоваться на открытом воздухе, но на их характеристики могут влиять такие факторы окружающей среды, как температура, влажность и давление воздуха. Убедитесь, что выбранная вами датчик рассчитан на наружное использование и может противостоять конкретным условиям окружающей среды вашего приложения.

   
   

5. Нужно ли ультразвуковые датчики для обнаружения объектов? Да, ультразвуковые датчики требуют четкой линии зрения для обнаружения объектов, так как звуковые волны должны перемещаться непосредственно к объекту и обратно к датчику. Обструкции между датчиком и объектом могут вызвать неточные показания или ложные обнаружения.

Принцип и структура современных ультразвуковых датчиков сильно различаются. Как выбрать датчик разумно в соответствии с конкретной целью измерения, объект измерения и среда измерения является первой проблемой, которая должна быть решена при выполнении определенного количества измерений. После определения ультразвукового датчика можно определить метод сопоставления измерения и оборудование измерения. Успех или неудача результатов измерения в значительной степени зависит от того, является ли выбор датчиков ультразвукового диапазона. Эта статья в основном представляет несколько параметров, которые обычно замечаются при выборе датчика ультразвукового диапазона, только для справки.

1) Определите тип ультразвукового датчика (в дальнейшем датчик заменит датчик ультразвукового диапазона) в соответствии с объектом измерения и среды измерения

   Чтобы выполнить конкретную работу измерения, мы должны сначала рассмотреть, какой принцип используется для решения этой проблемы, которую необходимо определить после анализа многих факторов. Поскольку, даже при измерении одинаковой физической величины, существует множество принципов датчиков на выбор, какой принцип датчика является более подходящим, вам необходимо рассмотреть следующие конкретные проблемы в соответствии с характеристиками измеренного и условия использования датчика: размер диапазона; Требования измеренного положения на объеме датчика; Независимо от того, является ли метод измерения контактом или неконтактом; метод извлечения сигнала, проводное или бесконтактное измерение; Источник датчика, будь то внутренний или импортный, может ли цена нести или развиваться сама по себе. После рассмотрения вышеуказанных проблем вы можете определить, какой тип датчика выбрать, а затем рассмотреть конкретные показатели производительности датчика.

2) Выбор чувствительности датчика ультразвукового диапазона

   Как правило, в линейном диапазоне датчика, чем выше чувствительность датчика, тем лучше. Потому что только тогда, когда чувствительность высока, значение выходного сигнала, соответствующего измеренному изменению, является относительно большим, что способствует сигналу для обработки. Тем не менее, следует отметить, что чувствительность датчика высока, а внешний шум, который не связан с измерением, также легко смешивается, и он также будет усилен с помощью системы усиления, которая влияет на точность измерения. Следовательно, требуется, чтобы сам датчик имел высокое отношение сигнал / шум, чтобы минимизировать интерференционные сигналы, введенные снаружи. Чувствительность датчика является направленной. Когда измеренное значение представляет собой единый вектор, а направленность высока, вы должны выбрать датчик с низкой чувствительностью в других направлениях. Если измеренное значение является многомерным вектором, чем меньше поперечная чувствительность датчика, тем лучше.

3) Характеристики частотной характеристики датчиков ультразвукового диапазона

   Частотная характеристика датчика определяет измерение диапазона частот. Он должен поддерживать неискаженные условия измерения в допустимом диапазоне частот. На самом деле, ответ датчика всегда имеет определенную задержку. Чем короче время задержки, тем лучше. Частотная характеристика датчика высока, а частотный диапазон измеримого сигнала широкий. Однако из -за влияния структурных характеристик инерция механической системы велика. Частота измеримого сигнала датчика с низкой частотой низкая. При динамическом измерении характеристики отклика должны основываться на характеристиках сигнала (устойчивое состояние, переходное, случайное и т. Д.), Чтобы избежать чрезмерных ошибок пожара

4) Линейный диапазон датчика ультразвукового диапазона

   Линейный диапазон датчика относится к диапазону, в котором выход пропорционален входу. Теоретически, в этом диапазоне чувствительность остается постоянной. Чем шире линейный диапазон датчика, тем больше диапазон, и он может обеспечить определенную точность измерения. При выборе датчика, когда тип датчика определяется, сначала необходимо увидеть, соответствует ли его диапазону требований. Но на самом деле ни один датчик не может гарантировать абсолютную линейность, и его линейность также относительной. Когда требуемая точность измерения относительно низкая, в пределах определенного диапазона датчик с небольшой нелинейной ошибкой может рассматриваться как линейный, что принесет большое удобство для измерения.

5) Стабильность датчика ультразвукового диапазона

   После того, как датчик используется в течение определенного периода времени, его способность сохранять свою производительность неизменной называется стабильностью. В дополнение к структуре самого датчика, факторами, которые влияют на долгосрочную стабильность датчика, являются в основном среда использования датчика (среда использования является очень важной связью. Чтобы точно выбрать датчик ультразвукового диапазона, свяжитесь с сотрудниками нашей компании). Следовательно, чтобы создать датчик обладал хорошей стабильностью, датчик должен обладать сильной способностью адаптироваться к окружающей среде. Перед выбором датчика следует исследовать среду, в которой он используется, и соответствующий датчик должен быть выбран в соответствии с конкретной средой использования, или следует принимать соответствующие меры для снижения воздействия на окружающую среду. Существуют количественные показатели для стабильности датчика. После превышения периода использования калибровка должна быть повторно откалибрована перед использованием, чтобы определить, изменилась ли производительность датчика. В некоторых ситуациях, когда датчик может использоваться в течение длительного времени и не может быть легко заменен или калиброван, стабильность выбранного датчика является более строгой, и он должен быть в состоянии противостоять тесту в течение длительного времени.

Спецификация

6) Точность датчика ультразвукового диапазона

   Точность является важным индексом производительности датчика, это важная связь, связанная с точностью измерения всей системы измерения. Чем выше точность датчика, тем дороже он. Следовательно, до тех пор, пока точность датчика соответствует требованиям точности всей системы измерения, ее не нужно выбрать слишком высоким. Таким образом, можно выбрать более дешевый и более простой датчик среди многих датчиков, которые соответствуют той же цели измерения. Если целью измерения является качественный анализ, используйте датчик с высокой точностью повторения. Не подходит использовать датчик с высокой точностью абсолютного значения. Если это касается количественного анализа, необходимо получить точные значения измерения, и должен быть выбран датчик с уровнем точности, который соответствует требованиям.