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德國microsonic威聲超聲波傳感器pico+25/I檢測方式

2019-5-31  閱讀(1836)

  

       德國microsonic威聲超聲波傳感器

       德國威聲(Microsonic)是專業(yè)生產(chǎn)超聲波傳感器的世界企業(yè),其超聲波傳感器主要應(yīng)用于工業(yè)自動化,、包裝,、采礦、電子和汽車制造等工業(yè)領(lǐng)域。Microsonic超聲波傳感器能檢測各種形態(tài)的物體,如固體、液體和粉體,??梢詼蚀_識別各種材料和顏色,也可以識別透明材料和薄膜,,甚至細線

       超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)換成其他能量信號(通常是電信號)的傳感器,。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。它具有頻率高,、波長短,、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好,、能夠成為射線而定向傳播等特點,。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,,尤其是在陽光不透明的固體中,。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng),。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè),、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面,。

  常用的超聲波傳感器由壓電晶片組成,,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波,。小功率超聲探頭多作探測作用,。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波),、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波),、蘭姆波探頭(蘭姆波),、雙探頭(一個探頭發(fā)射、一個探頭接收)等,。

  microsonic威聲超聲波傳感器pico+25/I檢測方式

  根據(jù)被檢測對象的體積,、材質(zhì)、以及是否可移動等特征,,超聲波傳感器采用的檢測方式有所不同,,常見的檢測方式有如下四種:

  穿透式:發(fā)送器和接收器分別位于兩側(cè),當(dāng)被檢測對象從它們之間通過時,,根據(jù)超聲波的衰減(或遮擋)情況進行檢測,。

  限定距離式:發(fā)送器和接收器位于同一側(cè),當(dāng)限定距離內(nèi)有被檢測對象通過時,,根據(jù)反射的超聲波進行檢測,。

  限定范圍式:發(fā)送器和接收器位于限定范圍的中心,,反射板位于限定范圍的邊緣,并以無被檢測對象遮擋時的反射波衰減值作為基準值,。當(dāng)限定范圍內(nèi)有被檢測對象通過時,,根據(jù)反射波的衰減情況(將衰減值與基準值比較)進行檢測。

  回歸反射式:發(fā)送器和接收器位于同一側(cè),,以檢測對象(平面物體)作為反射面,,根據(jù)反射波的衰減情況進行檢測。

  microsonic威聲超聲波傳感器pico+25/I檢測好壞

  超聲波傳感器用萬用表直接測試是沒有什么反映的,。要想測試超聲波傳感器的好壞可以搭一個音頻振蕩電路,,當(dāng)C1為390OμF時,在反相器⑧腳與⑩腳間可產(chǎn)生一個1.9kHz左右的音頻信號,。把要檢測的超聲波傳感器(發(fā)射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間,;如果傳感器能發(fā)出音頻聲音,基本就可以確定此超聲波傳感器是好的,。

  注:C1=3900μF時,,為1.9kHZ左右;C1=0.O1μF時,,約0.76kHZ,。

  液位測試

  超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,,遇到空氣與液體的界面后被反射,,接收到回波信號后計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度,。超聲波測量方法有很多其它方法不可比擬的優(yōu)點:(1)無任何機械傳動部件,,也不接觸被測液體,屬于非接觸式測量,,不怕電磁干擾,,不怕酸堿等強腐蝕性液體等,因此性能穩(wěn)定,、可靠性高,、壽命長;

 ?。?)其響應(yīng)時間短可以方便的實現(xiàn)無滯后的實時測量,。

  系統(tǒng)采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發(fā)射傳感器發(fā)出超聲波脈沖,,傳到液面經(jīng)反射后返回接收傳感器,,測出超聲波脈沖從發(fā)射到接收到所需的時間,根據(jù)媒質(zhì)中的聲速,,就能得到從傳感器到液面之間的距離,,從而確定液面,。考慮到環(huán)境溫度對超聲波傳播速度的影響,,通過溫度補償?shù)姆椒▽鞑ニ俣扔枰孕U?,以提高測量精度。計算公式為:

  V=331.5+0.607T

  式中:V為超聲波在空氣中傳播速度,;T為環(huán)境溫度,。

  S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)

  式中:S為被測距離;t為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時間差,;t1為超聲回波接收時刻,;t0為超聲脈沖發(fā)射時刻。利用MCU的捕獲功能可以很方便地測量t0時刻和t1時刻,,根據(jù)以上公式,,用軟件編程即可得到被測距離S。由于本系統(tǒng)的MCU選用了具有SOC特點的混合信號處理器,,其內(nèi)部集成了溫度傳感器,,因此可利用軟件很方便的實現(xiàn)對傳感器的溫度補償。

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