Visningar: 87 Författare: Webbplatsredaktör Publiceringstid: 2020-04-14 Ursprung: Plats
En ultraljudsavståndssensor är en beröringsfri sensor som mäter avståndet mellan sensorn och ett mål genom att sända ultraljudspulser och mäta hur lång tid det tar för det reflekterade ekot att återvända.
Ultraljudsvågor har frekvenser över det normala mänskliga hörselområdet på cirka 20 kHz. Luftkopplade avståndssensorer fungerar vanligtvis runt 40 kHz, även om andra frekvenser används i enlighet med erforderligt mätområde, upplösning, givarstorlek, strålmönster och miljöförhållanden.
Till skillnad från optiska avståndssensorer är en ultraljudssensor inte i första hand beroende av målets färg eller reflektivitet för synligt ljus. Den kan därför detektera många genomskinliga, genomskinliga, mörka eller glänsande föremål, förutsatt att målet returnerar ett tillräckligt starkt akustiskt eko mot mottagaren.
Snabbt svar: En ultraljudsavståndssensor skickar en högfrekvent ljudpuls mot ett mål, tar emot det reflekterade ekot och beräknar avståndet från restiden tur och retur. Grundformeln är Avstånd = Ljudhastighet × Ekotid ÷ 2.
Ultraljudsavståndsteknik används i stor utsträckning inom robothinderdetektering, bilparkeringshjälp, vätskenivåmätning, automatiska dörrar, industriell automation, säkerhetssystem, materialhantering och detektering av objektnärvaro.
Manorshi levererar ultraljudssensorer och givare för avståndsmätning, objektdetektering, parkeringssystem, nivåavkänning och skräddarsydda elektroniska applikationer.
De flesta ultraljudsavståndssensorer använder time-of-flight-principen , även kallad ekotransittidsmetoden. Systemet mäter tiden mellan sändning av en ultraljudspuls och mottagning av dess reflekterade eko.
Styrkretsen genererar en kort elektrisk skur vid eller nära ultraljudsgivarens nominella frekvens.
Den sändande givaren omvandlar den elektriska signalen till mekaniska ultraljudsvibrationer.
Ultraljudspulsen går genom luften mot målet.
En del av ljudenergin reflekteras från målytan.
Mottagaren omvandlar det returnerade akustiska ekot till en liten elektrisk signal.
Signalkonditioneringskretsen förstärker, filtrerar och detekterar ekot.
En mikrokontroller eller tidskrets mäter restiden tur och retur och omvandlar den till avstånd.
Avstånd = (Ekotid × Ljudhastighet) ÷ 2
d = (t × c) ÷ 2
d är envägsavståndet mellan sensorn och målet.
t är den uppmätta tiden fram och tillbaka från sändning till ekomottagning.
c är ljudets hastighet i mätmediet.
Resultatet delas med två eftersom ljudet går från sensorn till målet och sedan tillbaka till sensorn.
Vid cirka 20°C är ljudhastigheten i torr luft cirka 343 m/s. Om den uppmätta ekotiden är 5,83 millisekunder är det beräknade avståndet:
Avstånd = 0,00583 sekunder × 343 m/s ÷ 2
Avstånd ≈ 1 meter
Detta exempel antar en stabil lufttemperatur och ett tydligt detekterbart eko. Verkliga system kan också tillämpa temperaturkompensation, signalfiltrering, tröskeldetektering, kalibrering och medelvärdesberäkning med flera sampel.
Kärnan i många ultraljudsavståndsgivare är ett piezoelektriskt keramiskt element fäst vid ett metallmembran eller resonansplatta. Sammansättningen kan också innefatta en resonator, akustiskt hölje, terminaler, dämpningsmaterial, skyddsnät och miljötätningskomponenter.
När en elektrisk växelspänning appliceras på den piezoelektriska keramen, expanderar materialet och drar ihop sig. Denna mekaniska deformation får diafragman att vibrera och stråla ut ultraljudsvågor i luften.
Den omvända piezoelektriska processen inträffar under mottagning. Återkommande ultraljudstryckvågor vibrerar membranet och det piezoelektriska elementet, vilket genererar en liten elektrisk signal som kan förstärkas och bearbetas av den mottagande kretsen.
En trattformad eller hornformad resonator kan förbättra överföringen av akustisk energi mellan det piezoelektriska elementet och den omgivande luften. Dess geometri påverkar också känslighet, resonansfrekvens och strålmönster.
Viktig skillnad: Luftkopplad ultraljudsavstånd mäter normalt ekon som reflekteras från en målyta. Det bör inte förväxlas med medicinsk bildbehandling eller oförstörande ultraljudstestsystem som är utformade för att överföra ljud genom vätskor eller fasta material.
Ett ultraljudsavståndssystem kan använda en separat sändare och mottagare eller en enda transceiver som alternerar mellan att sända och ta emot.
| Konfiguration | Arbetsmetod | Typiska fördelar | Designöverväganden |
|---|---|---|---|
| Separat sändare och mottagare | En givare sänder kontinuerligt eller intermittent medan den andra givaren tar emot ekon. | Separata sändnings- och mottagningsvägar, flexibel kretsdesign och inget behov av att växla ett element mellan lägen. | Givaravstånd, inriktning, akustisk koppling och direkt överhörning mellan sändare och mottagare måste kontrolleras. |
| Enkel ultraljudssändtagare | Ett element sänder pulsen och växlar sedan till mottagningsläge. | Kompakt mekanisk design och enklare inriktning mellan sändnings- och mottagningsaxlarna. | Systemet måste vänta på att mekanisk ringsignal avklingar innan det upptäcker ekon på nära håll. |
| Genomgående balkpar | Sändaren och mottagaren är vända mot varandra och systemet känner av när ett föremål avbryter ljudvägen. | Snabb respons och pålitlig detektering av transparenta filmer, flaskor och snabbt rörliga föremål. | Denna konfiguration upptäcker i första hand närvaro snarare än att beräkna reflekterande målavstånd. |
Följande tabell bevarar exemplet 40 kHz ultraljudssändar- och mottagareparametrar från originalsidan. Dessa värden bör inte behandlas som universella specifikationer för varje ultraljudssensor. Bekräfta alltid det slutliga artikelnumret, testvillkoren och produktdatabladet innan du designar drivkretsen eller godkänner en produktionskomponent.
| Specifikationsexempel | Värde |
|---|---|
| Centerfrekvens | 40 ± 1,0 kHz |
| Sändande ljudtrycksnivå | Minst 100 dB |
| Ta emot känslighet | −72 dB minimum |
| Ekokänslighet | ≥230 mV |
| Ringtid | Max 1,2 ms |
| Kapacitans vid 1 kHz | 2400 pF ±20 % |
| Maximal kontinuerlig drivspänning | 20 Vrms |
| Total strålvinkel | 47° typiskt vid −6 dB |
| Förfallstid | ≤1,2 ms |
| Driftstemperatur | −30°C till +80°C |
| Förvaringstemperatur | −30°C till +80°C |
Ultraljudsavståndsgivarens struktur och dimensioner
40 kHz ultraljudssändare och mottagare par
Ultraljudsavståndsprestanda beror på givaren, drivkretsen, mottagningskretsen, signalbehandlingsalgoritmen, mål- och installationsmiljön. Följande parametrar bör utvärderas tillsammans snarare än var för sig.
Mittfrekvens är den frekvens vid vilken givaren är designad för att fungera effektivt. För en nominell 40 kHz ultraljudsgivare genererar sändningskretsen normalt en skur nära 40 kHz, medan mottagaren filtreras runt ett liknande frekvensområde.
Att köra för långt bort från resonansområdet kan minska överförd akustisk energi och mottagningskänslighet. Komponenttolerans, temperatur, montering och höljesdesign kan också förändra den effektiva responsen.
Sändande ljudtrycksnivå indikerar styrkan på ultraljudsutgången under specificerade testförhållanden. Ett högre värde kan stödja starkare ekon eller längre avkänningsavstånd, men resultatet beror på drivspänning, frekvens, vågform, mätavstånd och testfixtur.
Ljudtrycksvärden ska endast jämföras när databladen använder likvärdiga mätförhållanden.
Mottagningskänslighet beskriver hur effektivt mottagaren omvandlar inkommande ultraljudstryck till en elektrisk signal. Högre känslighet kan förbättra detektering av svaga eko, men hela systemet beror också på förstärkarbrus, filterbandbredd, förstärkning, tröskelinställningar och elektromagnetisk störning.
Ekokänslighet representerar den mottagna signalen som produceras under ett definierat mål- och testarrangemang. Ett användbart avståndssystem måste skilja det verkliga ekot från elektriskt brus, mekanisk vibration, direkt akustisk koppling och sekundära reflektioner.
Automatisk förstärkningskontroll, bandpassfiltrering, enveloppdetektering, korrelationsbearbetning och adaptiva trösklar kan användas för att förbättra ekoigenkänningen.
Efter att sändningsskuren slutar fortsätter givaren och den mekaniska strukturen att vibrera kort. Denna kvarvarande vibration kallas ringning eller ring-down.
Under denna återhämtningsperiod kan ett nära måleko döljas av den mycket starkare kvarvarande sändningssignalen. Motsvarande minsta mätbara avstånd kallas blindzonens , dödzon eller minsta avkänningsavstånd.
Kortare ringtid stöder i allmänhet kortare minimiavstånd för detektering, även om den slutliga blinda zonen också beror på kretsåterställning, sändarspänning, dämpning, tröskelinställningar och signalbehandlingsmetoder.
En ultraljudsgivare producerar inte en oändligt smal rak stråle. Den utstrålar akustisk energi genom en tredimensionell ljudkon som innehåller en huvudlob och mindre sidolober.
En bredare stråle kan upptäcka föremål över ett större område men kan också ta emot oönskade reflektioner från närliggande väggar, konsoler, rör eller höljesytor. En smalare stråle ger bättre riktningsselektivitet men kräver mer exakt sensorinriktning.
En piezoelektrisk ultraljudsgivare beter sig till stor del som en kapacitiv elektrisk belastning. Dess kapacitans påverkar drivströmmen, impedansmatchning, kopplingsförluster och resonanskretsdesign.
Den pålagda spänningen måste hållas inom givarens nominella kontinuerliga och pulsdrivna gränser. För hög drivspänning kan orsaka överhettning, depolarisering, mekanisk skada eller förkortad livslängd.
Temperaturen påverkar ljudets hastighet, piezoelektriska egenskaper, resonans, känslighet, vidhäftande material och elektroniska komponenter. Bekräfta både driftstemperaturområdet och lagringstemperaturområdet för den aktuella sensormodellen.
Temperaturen är en av de viktigaste miljövariablerna eftersom den ändrar ljudets hastighet. En vanlig uppskattning för torr luft nära normala atmosfäriska förhållanden är:
Ljudhastighet ≈ 331,3 + (0,606 × temperatur i °C) m/s
Ett system som alltid utgår från 343 m/s kan utveckla ett mätbart avståndsfel när den faktiska temperaturen ändras. För applikationer som kräver stabil absolut noggrannhet, placera en temperatursensor nära den akustiska banan och uppdatera ljudhastighetsberäkningen.
Stora mål ger i allmänhet mer akustisk energi än små mål. Ett mål som är smalare än den aktiva ljudkonen kan ge ett svagt eko eller låta sensorn upptäcka ett större föremål bakom sig.
Maximala avståndsvärden mäts vanligtvis med ett specificerat platt referensmål. Det praktiska området för små ledningar, smala rör, böjda föremål eller oregelbundna delar kan vara kortare.
Ett platt, slätt mål ger den starkaste returen när dess yta är ungefär vinkelrät mot sensoraxeln. Om ytan lutar kan mycket av den akustiska energin reflekteras bort från mottagaren.
Grova ytor sprider ljud i flera riktningar och kan tolerera en större vinkelvariation, men den återförda energin kan vara mindre förutsägbar.
Hårda ytor som metall, glas, styv plast, trä och lugna vätskeytor ger ofta användbara reflektioner. Mjuka, porösa eller fibrösa material som skum, tjockt tyg, bomull och lös isolering kan absorbera ultraljudsenergi och minska detektionsområdet.
Transparenta föremål är ofta detekterbara eftersom ultraljud inte är beroende av synlig transparens. En slät glas- eller plastyta behöver dock fortfarande en lämplig vinkel för att reflektera ljudet tillbaka mot sensorn.
Objekt som befinner sig inom den angivna blinda zonen kan inte mätas tillförlitligt. Sensorn kanske inte rapporterar något mål, ett instabilt värde eller ett falskt avstånd som genereras av ringsignaler och inre reflektioner.
Installationen måste hålla det närmaste förväntade målet bortom det minsta avkänningsavstånd som anges i det slutliga sensor- eller moduldatabladet.
Starkt luftflöde kan förändra den effektiva ljudbanan, medan snabbt föränderliga temperaturgradienter kan böja den akustiska vågen eller ändra dess utbredningshastighet längs mätbanan.
Undvik att montera en precisionsavståndssensor direkt bredvid varmluftsuttag, kylfläktar, ångventiler eller snabbt fluktuerande termiska källor.
Måttlig luftfuktighet har i allmänhet mindre effekt än temperatur, men fukt kan fortfarande påverka akustisk dämpning och sensordrift. Vattendroppar, kondens, is eller föroreningar på givarens yta kan blockera eller förvränga ljudbanan.
Tillämpningar utomhus eller med hög luftfuktighet bör använda en lämpligt förseglad eller vattentät ultraljudsgivare istället för att anta att en sensor av öppen typ är miljöskyddad.
Väggar, monteringsfästen, skyddskåpor, tankkanter och maskinramar kan returnera oönskade ekon. Dessa reflektioner kan komma före eller efter det avsedda målekot och orsaka felaktiga mätningar.
Håll huvudljudkonen ren och testa hela sensorenheten i den slutliga kapslingen istället för att bara utvärdera den blotta givaren.
När flera ultraljudssensorer arbetar nära varandra kan en mottagare upptäcka en puls som sänds av en annan sensor. Detta kallas akustisk överhörning och kan skapa felaktiga avståndsavläsningar.
Använd synkroniserad triggning, sekventiell mätning, tillräckligt avstånd, fysisk akustisk isolering eller kodade överföringsmetoder för att minska störningar.
Använd temperaturkompensation. Mät lufttemperaturen nära den akustiska banan och uppdatera ljudhastighetsberäkningen.
Håll målet utanför den blinda zonen. Verifiera det minsta mätavståndet under den faktiska drivspänningen och kretsförhållandena.
Rikta in målet korrekt. Placera jämna, plana mål så nära som möjligt till vinkelrätt mot sensoraxeln.
Håll ljudkäglan ren. Förhindra att konsoler, lock och höljesväggar kommer in i detektionsfältet.
Använd bandpassfiltrering. Filtrera runt givarens driftfrekvens för att minska elektriskt och akustiskt bredbandsbrus.
Använd digitalt medelvärdesberäkning eller medianfiltrering. Flera mätningar kan minska slumpmässigt brus och avvisa isolerade extremvärden.
Styr sändarens timing. Låt det föregående ekot försvinna innan du skickar en ny puls.
Synkronisera flera sensorer. Trigga sensorer sekventiellt eller använd en kontrollerad synkroniseringsmetod för att minska överhörning.
Kalibrera hela enheten. Testa sensor, kapsling, monteringsstruktur och elektronik tillsammans på kända avstånd.
Test representativa mål. Validera prestanda med hjälp av den faktiska objektstorleken, materialet, vinkeln, hastigheten och miljöförhållandena.
Ultraljudssensorer av öppen typ använder normalt ett metallhölje med en exponerad akustisk öppning. De väljs vanligtvis för inomhuselektronik, utvecklingskort, robotar, objektdetektering och kostnadskänsliga avståndsmätsystem.
De kan ge effektiv akustisk överföring men är i allmänhet inte konstruerade för direkt exponering för regn, vattenstänk, kondens eller allvarlig förorening om inte annat anges.
Vattentäta eller väderbeständiga ultraljudsgivare använder en förseglad frontyta och skyddande hölje. De är lämpliga för bilparkeringssystem, utomhusutrustning, vätskenivåmätning, säkerhetsprodukter och industriella tillämpningar som utsätts för damm eller fukt.
Den skyddande strukturen ändrar den akustiska responsen, så den vattentäta modellen måste matchas med en lämplig drivfrekvens, spänning och mottagningskrets.
En integrerad ultraljudsavståndsmodul kombinerar en eller flera givare med sändande elektronik, mottagningsförstärkning, signalbehandling och ett digitalt eller analogt utgångsgränssnitt.
Moduler förenklar systemutvecklingen men ger mindre kontroll över den interna vågformen, förstärkningen och detekteringsalgoritmen än en anpassad givarbaserad krets.
Högfrekventa ultraljudsgivare har kortare våglängder och kan stödja detektering av mindre funktioner eller mer specialiserade mätningar. Högfrekvent ljud dämpas dock generellt kraftigare i luft, vilket kan minska det praktiska avkänningsområdet.
Frekvens bör väljas enligt räckvidd, målstorlek, upplösning, givardiameter, miljödämpning och systembandbredd snarare än att anta att en högre frekvens alltid är bättre.
| Fördelar | Begränsningar |
|---|---|
| Beröringsfritt avstånd och närvaromätning | Har ett minsta avkänningsavstånd eller blindzon |
| Kan upptäcka många genomskinliga, mörka och reflekterande föremål | Mjuka eller porösa material kan absorbera ljudet |
| Fungerar utan synlig belysning | Släta vinklade mål kan reflektera bort ekot |
| Kan mäta vätskenivån utan att komma i kontakt med vätskan | Skum, vågor, turbulens eller ånga kan minska tillförlitligheten |
| Kostnadseffektiv för kort- och medeldistansapplikationer | Temperaturkompensation kan behövas för exakt avståndsavstånd |
| Finns som öppna, vattentäta, högfrekventa och integrerade modeller | Flera sensorer kan störa varandra |
| Lämplig för kompakta och integrerade elektroniska system | Närliggande strukturer kan skapa sekundära reflektioner |
Ingen enskild avkänningsteknik är idealisk för varje applikation. Det lämpliga valet beror på målet, önskat avstånd, svarshastighet, upplösning, ljusförhållanden, miljöexponering och systemkostnad.
| Jämförelse | Ultraljudssensor | Infraröd eller fotoelektrisk sensor | LiDAR eller laseravståndssensor |
|---|---|---|---|
| Mätprincip | Ljudtid för flygningen | Reflekterat eller avbrutet ljus | Laser eller optisk flygtid |
| Målfärgkänslighet | Generellt låg | Kan vara betydande | Beror på optisk reflektivitet |
| Transparent måldetektering | Ofta effektivt med lämplig målvinkel | Kan kräva en specialiserad optisk sensor | Kan vara svårt för klara material |
| Strålstorlek | Relativt bred ljudkon | Vanligtvis smalare | Mycket smal punkt eller skanningsstråle |
| Svarshastighet | Begränsad av god restid | Generellt snabb | Generellt snabb |
| Huvudsaklig miljöhänsyn | Temperatur, luftflöde, absorption och akustiska reflektioner | Omgivande ljus, damm, färg och optisk kontaminering | Optisk kontaminering, reflektivitet, dimma och kostnad |
| Typisk styrka | Pålitlig beröringsfri detektering av olika material | Snabb objektdetektering och exakta ljuspunkter | Lång räckvidd, smal stråle och hög rumsprecision |
Mobila robotar, automatiserade vägledda fordon, servicerobotar och utbildningsplattformar använder ultraljudssensorer för att upptäcka väggar, utrustning, människor och andra hinder utan fysisk kontakt.
Vattentäta ultraljudsgivare installerade i fordons stötfångare mäter avståndet till närliggande hinder och stödjer parkeringsvarningssystem, låghastighetsmanövrering och närhetslarm.
En nedåtvänd ultraljudsnivåsensor mäter avståndet från sensorn till vätskeytan. Regulatorn kan beräkna den återstående vätskehöjden när tankdimensioner och sensorposition är kända.
Skum, ånga, omrörning, vinklade vätskeytor och inre tankstrukturer bör utvärderas under appliceringstestning.
Ultraljudssensorer kan upptäcka produkter på transportörer, övervaka stapelhöjden, bekräfta komponentnärvaro, räkna behållare och upptäcka genomskinliga flaskor eller filmer som kan vara svåra för vanliga optiska sensorer.
Ultraljudsdetektering kan identifiera rörelse eller närvaro nära dörrar, entréer, begränsade områden och larmsystem utan att det krävs synlig belysning.
Ultraljudssensorer med kort räckvidd kan mäta avståndet mellan en drönare och marken under svävning eller landning på låg höjd. Rotorns luftflöde, ytvinkel, gräs och ljudstörningar måste beaktas.
Ultraljudsnärhetsdetektering kan integreras i dispensrar, hushållsapparater, kontrollpaneler, soptunnor och andra produkter som kräver beröringsfri aktivering eller nivåövervakning.
Att välja en lämplig ultraljudssensor kräver mer än att välja en frekvens. Ge leverantören de fullständiga applikationsvillkoren så att den akustiska, elektriska och mekaniska designen kan utvärderas tillsammans.
| Frågor om urvalsobjekt | att bekräfta |
|---|---|
| Mätområde | Vilka är de minsta och maximala målavstånden? |
| Mål | Vad är målets material, storlek, form, vinkel och rörelsehastighet? |
| Frekvens | Är 40 kHz lämpligt för den önskade räckvidden och målstorleken? |
| Strålvinkel | Krävs ett brett detekteringsområde eller en smal riktad stråle? |
| Miljö | Kommer sensorn att stöta på regn, kondens, damm, kemikalier, vind eller extrema temperaturer? |
| Noggrannhet och upplösning | Vilket mätfel och repeterbarhet kan applikationen acceptera? |
| Svarstid | Hur snabbt måste systemet upptäcka eller spåra målet? |
| Elektriskt gränssnitt | Krävs en ren givare, sändare-mottagarpar, analog utgång eller digital modul? |
| Drivkrets | Vilken spänning, burst-vågform, förstärkare och mottagararkitektur kommer att användas? |
| Mekanisk design | Vilken diameter, höjd, terminal, kabel, kontakt och monteringsmetod krävs? |
| Kvantitet och anpassning | Vad är prototypkvantiteten, årlig volym och anpassade prestandakrav? |
Håll hela ljudkonen borta från skåpväggar och monteringsfästen.
Täck inte över den akustiska öppningen med vanlig plast, tjockt tyg eller olämpligt nät.
Håll det närmaste målet utanför den angivna döda zonen.
Rikta in jämna mål så nära som möjligt vinkelrätt mot avkänningsaxeln.
Använd vibrationsisolering när sensorn är installerad nära motorer, pumpar eller mekaniska ställdon.
Håll omkopplingsspår med hög ström och bullriga strömkretsar borta från mottagarens ingång.
Använd lämplig jordning, skärmning och filtrering för svaga ekosignaler.
Förhindra att vatten, is, olja eller kraftig förorening samlas på transduktorns yta.
Trigga intilliggande ultraljudssensorer sekventiellt för att minska akustiska störningar.
Kalibrera och validera sensorn efter att den har installerats i slutproduktens hölje.
Manorshi tillhandahåller öppen typ, vattentät, högfrekvent, parkeringshjälp och nivåavkännande ultraljudsprodukter för tillverkare, elektronikutvecklare och leverantörer av industriell utrustning.
Tillgängliga utvärderingsparametrar kan inkludera centrumfrekvens, ljudtrycksnivå, mottagningskänslighet, strålvinkel, kapacitans, ringtid, driftstemperatur, husdimensioner, terminaler, ledningar och miljöskydd.
Visa 40 kHz vattentät ultraljudssändare och mottagare eller bläddra hela Manorshi ultraljudssensorsortiment.
För en ny applikation, tillhandahåll erforderligt mätområde, målmaterial, driftsmiljö, matningsspänning, strålvinkel, dimensioner, årlig kvantitet och förväntad effekt. Kontakta Manorshi för att diskutera sensorval, prover eller anpassade krav på ultraljudsgivare.
En ultraljudsavståndssensor är en beröringsfri enhet som avger en ultraljudspuls, detekterar det reflekterade ekot och beräknar avståndet till målet från ljudets färdtid tur och retur.
Grundformeln är Distance = Echo Time × Speed of Sound ÷ 2 . Beräkningen delas med två eftersom den uppmätta tiden inkluderar utfärden till målet och returresan till mottagaren.
Fyrtio kilohertz ger en praktisk balans mellan givarstorlek, akustisk uteffekt, luftdämpning, komponenttillgänglighet och kort till medelhög detektering. Det är vanligt men inte lämpligt för alla applikationer.
En ultraljudsgivare är den elektromekaniska komponenten som omvandlar elektrisk energi till ultraljud eller ultraljud till en elektrisk signal. En ultraljudssensor kan referera till givaren ensam eller till en komplett modul som innehåller givaren, drivrutinen, mottagaren och signalbehandlingselektroniken.
Den blinda zonen är det minsta området framför sensorn där tillförlitlig avståndsmätning inte är möjlig. Det orsakas främst av givarens ringning, kretsens återhämtningstid och den starka sända signalen som maskerar ett nära eko.
Temperaturen ändrar ljudets hastighet i luften. Om beräkningen använder en fast ljudhastighet medan den faktiska temperaturen ändras, kommer det rapporterade avståndet att innehålla ett proportionellt fel. Temperaturkompensation förbättrar den absoluta noggrannheten.
Ja. Ultraljudsavkänning är inte beroende av reflektion av synligt ljus, så det kan upptäcka många genomskinliga material. En slät transparent yta måste dock placeras i en lämplig vinkel så att det akustiska ekot återgår till mottagaren.
Detektering kan vara möjlig, men mjuka, porösa och fibrösa material kan absorbera ultraljudsenergi och producera svaga ekon. Det effektiva området bör testas med det faktiska materialet, tjockleken och yttillståndet.
Ja. En sensor installerad ovanför en tank kan mäta avståndet till vätskeytan utan att röra vätskan. Lugna ytor ger generellt bättre resultat än skummande, turbulenta, vinklade eller kraftigt ångtäckta ytor.
Målfärg har normalt liten direkt effekt eftersom ultraljudssensorer använder ljud snarare än synligt ljus. Ytvinkel, hårdhet, storlek, textur och akustisk absorption är vanligtvis viktigare.
Mörker påverkar inte ultraljudsavkänningen. Måttligt damm eller dimma kan ha mindre påverkan än på optiska sensorer, men kraftigt damm, vattendroppar, kondens eller material som täcker givarytan kan fortfarande minska prestandan.
Nej. Ultraljud är en mekanisk våg och kräver ett medium som luft, gas, vätska eller fast material för att fortplanta sig. En konventionell luftkopplad ultraljudsavståndssensor kan inte fungera i vakuum.
Vanliga orsaker inkluderar ett mål inuti den blinda zonen, svag akustisk reflektion, ett vinklat eller rörligt mål, närliggande strukturella ekon, elektriskt brus, temperaturvariationer, luftflöde, transduktorkontamination och interferens från andra ultraljudssensorer.
Trigga sensorerna sekventiellt och ge tillräckligt med tid för varje sänd puls och dess ekon att avta innan nästa sensor aktiveras. Synkronisering, avstånd, akustisk isolering och kodade signaler kan också minska överhörning.
Välj en bredare stråle när målpositionen varierar eller ett större detektionsområde krävs. Välj en smalare stråle när närliggande föremål måste uteslutas eller mer riktningsmätning behövs. Utvärdera hela ljudkonens respons snarare än bara en nominell vinkel.
Sensorer av öppen typ är lämpliga för skyddade inomhusapplikationer och kan erbjuda effektiv akustisk prestanda. Vattentäta sensorer är bättre för bilar, utomhusmiljöer, vätskenivåer eller miljöer med hög luftfuktighet. Rätt val beror på miljöexponering, räckvidd och mekaniska krav.
Ange centrumfrekvens, mätområde, måldetaljer, erforderlig strålvinkel, sändande SPL, mottagningskänslighet, drivspänning, kretstyp, driftstemperatur, vattentäthetskrav, dimensioner, monteringsmetod, terminaler, kabellängd, kontaktdon, certifieringskrav och årlig orderkvantitet.
