Вказує на вибір при виборі ультразвукового датчика

Вибір правого ультразвукового датчика може бути непростим завданням, особливо з безліччю варіантів, доступних на ринку. Ультразвукові датчики - це пристрої, які використовують звукові хвилі для виявлення та вимірювання відстані, що робить їх ідеальними для різних застосувань, таких як робототехніка, автомобільні системи та промислова автоматизація. Ця стаття має на меті провести вас через основні моменти, які слід враховувати при виборі ультразвукового датчика для вашого проекту.

Типи ультразвукових датчиків

Ультразвукові датчики можна широко класифікувати на дві категорії:

• Датчики виявлення близькості:

  Ці датчики виявляють наявність об'єкта в визначеному діапазоні, не вимірюючи точну відстань.

• Датчики відстані:

  Ці датчики точно вимірюють відстань до об'єкта та забезпечують вихід у вигляді даних відстані.

  
  

Критерії вибору ультразвукових датчиків

Вибір правого ультразвукового датчика залежить від конкретних вимог вашого проекту. Розуміння різних факторів, які впливають на ефективність роботи датчика, допоможе вам прийняти обгрунтоване рішення.

Фактори, які слід враховувати

Щоб вибрати правильний ультразвуковий датчик, розгляньте наступні фактори:

1. Діапазон зондування: Діапазон зондування відноситься до мінімальних і максимальних відстаней, в межах яких датчик може точно виявляти об'єкти. Виберіть датчик з діапазоном зондування, який відповідає вимогам вашої програми.

2. Точність та роздільна здатність: Точність представляє, наскільки тісно вимірювання датчика відповідає фактичній відстані, тоді як роздільна здатність відноситься до найменшої виявленої зміни відстані. Розглянемо датчик з високою точністю та роздільною здатністю для додатків, які вимагають точних вимірювань.

3. Кут променя: кут променя - це ширина звукового конуса, що випромінюється датчиком. Вузький кут променя забезпечує кращу дискримінацію об'єкта та довший діапазон зондування, тоді як більш широкий кут променя збільшує поле зору датчика. Виберіть кут променя, який найкраще підходить для вашої програми.

4. Фактори навколишнього середовища: температура, вологість та тиск повітря можуть впливати на продуктивність ультразвукових датчиків. Виберіть датчик, який може надійно працювати в умовах навколишнього середовища вашої програми.

5. Частота: Частота ультразвукового датчика визначає швидкість поширення звуку та роздільну здатність вимірювання. Більш високі частоти пропонують кращу роздільну здатність, але мають більш короткий діапазон зондування, тоді як менші частоти забезпечують більш тривалий діапазон з нижчою роздільною здатністю. Виберіть датчик з відповідною частотою для вашої програми.

6. Час відповіді: Час відповіді - це час, який подає датчик для оновлення його виходу після виявлення зміни відстані. Більш швидкі часи реагування є важливими для додатків, які потребують вимірювань у реальному часі, таких як уникнення перешкод у робототехніці.

7. Тип виходу: Ультразвукові датчики можуть мати аналогові, цифрові або послідовні виходи. Виберіть датчик з вихідним типом, сумісним з вимогами вашої системи.

8. Параметри кріплення: Розгляньте доступні параметри кріплення та переконайтесь, що датчик може бути легко встановлений у потрібному місці.

9. Споживання електроенергії: Споживання електроенергії є важливим фактором для додатків, що працюють на батареї. Виберіть датчик з низьким споживанням електроенергії для продовження терміну експлуатації акумулятора та мінімізації використання енергії.

   
   

Загальні програми

Ультразвукові датчики широко використовуються в різних галузях та додатках, включаючи:

1. Робототехніка: виявлення та уникнення перешкод, вимірювання відстані та навігація.

2. Автомобільні системи: допомога на паркування, виявлення сліпих плям та уникнення зіткнення.

3. Промислова автоматизація: контроль рівня, виявлення об'єктів та обробка матеріалів.

4. Системи безпеки: виявлення вторгнення, контроль доступу та моніторинг периметра.

5. Медичні пристрої: моніторинг рівня рідини та вимірювання швидкості потоку.

Висновок

Вибір правого ультразвукового датчика має вирішальне значення для успіху вашого проекту. Розглядаючи такі фактори, як діапазон зондування, точність, роздільна здатність, кут променя, фактори навколишнього середовища, частота, час відгуку, тип виходу, параметри монтажу та споживання електроенергії, ви можете прийняти обгрунтоване рішення та вибрати найкращий датчик для вашої програми.

Поширені запитання

1. Чи можуть ультразвукові датчики виявити всі типи матеріалів? Ультразвукові датчики можуть виявити більшість матеріалів, але їх продуктивність може змінюватися залежно від складу матеріалу, текстури поверхні та геометрії. Загалом, тверді та плоскі поверхні забезпечують кращі відбиття ультразвукових хвиль.

   
   

2. Як температура впливає на продуктивність ультразвукових датчиків? Температура впливає на швидкість звуку в повітрі, що може вплинути на точність вимірювання відстані. Деякі ультразвукові датчики мають вбудовану компенсацію температури для підтримки точності в різних температурах.

   
   

3. Яка різниця між ультразвуковими датчиками та інфрачервоними датчиками для вимірювання відстані? Ультразвукові датчики використовують звукові хвилі для вимірювання відстані, тоді як інфрачервоні датчики покладаються на світлові хвилі. Ультразвукові датчики, як правило, більш точні та менш впливають на фактори навколишнього середовища, такі як навколишнє світло або колір, тоді як інфрачервоні датчики можуть мати швидший час реакції.

   
   

4. Чи підходять ультразвукові датчики для зовнішніх застосувань? Ультразвукові датчики можуть використовуватися на відкритому повітрі, але на їхню продуктивність може впливати фактори навколишнього середовища, такі як температура, вологість та тиск повітря. Переконайтесь, що обраний вами датчик оцінюється для використання на свіжому повітрі і може витримати конкретні умови навколишнього середовища вашої програми.

   
   

5. Чи потребують ультразвукові датчики для виявлення об'єктів? Так, ультразвукові датчики потребують чіткої лінії зору для виявлення об'єктів, оскільки звукові хвилі повинні подорожувати безпосередньо до об'єкта і назад до датчика. Перешкоди між датчиком та об'єктом можуть викликати неточні читання або помилкові виявлення.

Принцип та структура сучасних ультразвукових датчиків різниться сильно. Як вибрати датчик розумно відповідно до конкретної мети вимірювання, об'єкт вимірювання та вимірювального середовища - перша проблема, яку слід вирішити при виконанні певної кількості вимірювання. Після визначення ультразвукового датчика можна визначити метод вимірювання та вимірювальне обладнання. Успіх або невдача результатів вимірювання значною мірою залежить від того, чи є вибір ультразвукових датчиків. Ця стаття в основному вводить кілька параметрів, які, як правило, помічаються при виборі ультразвукового датчика, що стосується лише для довідки.

1) Визначте тип ультразвукового датчика (далі, датчик замінить датчик ультразвуку) відповідно до об'єкта вимірювання та вимірювального середовища

   Для проведення конкретних вимірювальних робіт ми повинні спочатку розглянути, який принцип використовується для вирішення цієї проблеми, яку потрібно визначити після аналізу багатьох факторів. Оскільки, навіть вимірюючи однакову фізичну кількість, на вибір є кілька принципів датчиків, який принцип датчика є більш підходящим, потрібно розглянути наступні конкретні проблеми відповідно до характеристик вимірюваних та умов використання датчика: розмір діапазону; Вимоги вимірюваного положення на обсязі датчика; чи є метод вимірювання, контактний чи неконтактний; метод вилучення сигналу, провідний або безконтактний вимірювання; Джерело датчика, будь то внутрішній чи імпортний, чи ціна може нести, чи розроблена сама по собі. Розглянувши вищезазначені проблеми, ви можете визначити, який тип датчика вибрати, а потім розглянути конкретні показники продуктивності датчика.

2) Вибір чутливості ультразвукового датчика

   Як правило, у лінійному діапазоні датчика, чим вище чутливість датчика, тим краще. Оскільки лише тоді, коли чутливість висока, значення вихідного сигналу, що відповідає вимірюваній зміні, є відносно великим, що сприяє сигналу для обробки. Однак слід зазначити, що чутливість датчика висока, а зовнішній шум, який не пов'язаний з вимірюванням, також легко змішається, а також буде посилено системою посилення, що впливає на точність вимірювання. Тому необхідно, щоб сам датчик мав високе співвідношення сигнал-шум, щоб мінімізувати інтерференційні сигнали, що вводяться ззовні. Чутливість датчика спрямована. Коли виміряне значення є єдиним вектором, а спрямованість висока, слід вибрати датчик з низькою чутливістю в інших напрямках. Якщо вимірюване значення є багатовимірним вектором, чим менша перехресна чутливість датчика, тим краще.

3) Характеристики частотної відповіді ультразвукових датчиків

   Частотна реакція, характерна для датчика, визначає діапазон частот. Він повинен підтримувати непомітні умови вимірювання в межах допустимого діапазону частот. Насправді реакція датчика завжди має певну затримку. Чим коротший час затримки, тим краще. Частотна реакція датчика висока, а діапазон частот вимірюваного сигналу широкий. Однак, через вплив структурних характеристик, інерція механічної системи велика. Частота вимірюваного сигналу датчика з низькою частотою низька. У динамічному вимірюванні характеристики відповіді повинні ґрунтуватися на характеристиках сигналу (стаціонарно, перехідна, випадкова тощо), щоб уникнути надмірних помилок вогню

4) Лінійний діапазон ультразвукового датчика

   Лінійний діапазон датчика відноситься до діапазону, в якому вихід пропорційний входу. Теоретично в цьому діапазоні чутливість залишається постійною. Чим ширший лінійний діапазон датчика, тим більший діапазон, і він може забезпечити певну точність вимірювання. Вибираючи датчик, коли визначається тип датчика, спочатку необхідно побачити, чи відповідає його діапазон вимогам. Але насправді жоден датчик не може гарантувати абсолютну лінійність, і її лінійність також відносна. Коли необхідна точність вимірювання відносно низька, в певному діапазоні датчик з невеликою нелінійною помилкою може розглядатися як лінійний, що принесе велику зручність для вимірювання.

5) Стабільність ультразвукового датчика

   Після того, як датчик використовується протягом певного періоду часу, його здатність зберегти свою продуктивність незмінною називається стабільністю. На додаток до структури самого датчика, фактори, що впливають на довгострокову стабільність датчика,-це головним чином середовище використання датчика (середовище використання є дуже важливим посиланням. Для точного вибору ультразвукового датчика датчика, будь ласка, зверніться до співробітників нашої компанії). Тому, щоб датчик мав хорошу стабільність, датчик повинен мати сильну здатність адаптуватися до навколишнього середовища. Перед вибором датчика середовище, в якому він використовується, слід досліджувати, а відповідний датчик повинен бути обраний відповідно до середовища конкретного використання, або слід вжити відповідних заходів для зменшення впливу навколишнього середовища. Існують кількісні показники для стабільності датчика. Після перевищення періоду використання калібрування слід повторно посилити перед використанням, щоб визначити, чи змінилася продуктивність датчика. У деяких ситуаціях, коли датчик може використовуватися протягом тривалого часу і не може бути легко замінений або калібрований, стабільність вибраного датчика є більш суворою, і він повинен довго протистояти тесту.

Специфікація

6) Точність ультразвукового датчика

   Точність є важливим показником продуктивності датчика, це важлива ланка, пов'язана з точністю вимірювання всієї системи вимірювання. Чим вище точність датчика, тим дорожче. Тому, поки точність датчика відповідає вимогам точності всієї системи вимірювання, її не потрібно вибирати занадто високо. Таким чином, можна вибрати дешевший і простіший датчик серед багатьох датчиків, які відповідають одній цілі вимірювання. Якщо мета вимірювання є якісним аналізом, використовуйте датчик з високою точністю повторення. Не доцільно використовувати датчик з високою точністю абсолютного значення. Якщо він призначений для кількісного аналізу, необхідно отримати точні значення вимірювання, і повинен бути обраний датчик з рівнем точності, який відповідає вимогам.