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超聲波傳感器常用的模式是漫反射模式,。單個超聲波傳感器既是發(fā)射器又是接收器,,并且通常包含相應的電子處理元件在同一個外殼內(nèi)。
為了可靠地檢測困難目標物,,大多數(shù)的漫反射模式傳感器可以通過軟件參數(shù)設置,,轉(zhuǎn)換為反射板模式。有的超聲波傳感器從一開始就提供了反射板模式的傳感器,。
屬性 | 數(shù)值 |
---|---|
傳感器技術(shù) | 超聲波 |
螺紋尺寸 | M8 x 1 |
主體樣式 | 塊狀 |
輸出類型 | PNP |
檢測范圍 | 25 → 400 mm |
接端類型 | 4 引腳 M8 連接器 |
電源電壓 | 20 → 30 V 直流 |
IP 防護等級 | IP67 |
長度 | 12mm |
寬度 | 40mm |
切換頻率 | 5 Hz |
深度 | 23mm |
最大直流電壓 | 30V |
切換電流 | 200 mA |
外殼材料 | 聚碳酸脂 |
超聲波接近傳感器會發(fā)出稱作“啁啾"的超聲波聲音脈沖,,用來檢測物體的存在,也可以用來計算與物體的距離,。它們由發(fā)射器和接收器組成,,其功能基于回聲定位原理
通過測量啁啾從表面反射并返回所需的時間長度(通常稱為“飛行時間"(ToF)),傳感器就可以確定物體的距離,。通常情況下發(fā)射器和接收器彼此并列放置,,但如果發(fā)射器和接收器分開,利用回聲定位仍然有效,。在某些情況下,,發(fā)射和接收功能會結(jié)合成一個單一封裝中;這些器件就被稱為超聲波收發(fā)器,。
因為使用聲音而不是電磁波,,所以超聲波傳感器的讀數(shù)不會受到物體顏色和透明度的影響,。它們還有一個額外的好處就是不產(chǎn)生光,,這使得它們非常適合黑暗的環(huán)境,,甚至是那些明亮的環(huán)境,。聲波會在時間和距離上產(chǎn)生擴散,就像水面上的波紋一樣,,這種探測區(qū)域或視場 (FoV) 的擴大,,根據(jù)應用的不同,,既可以是優(yōu)勢,,也可以是劣勢,。然而,,憑借良好的精度水平、相當高的刷新率以及每秒傳輸數(shù)百次啁啾的潛力,,超聲波接近傳感器可以提供一個成本效益高,、用途廣泛且安全的解決方案。
超聲波傳感器的一個基本缺點是,,空氣溫度變化會影響聲波的速度,,從而降低測量的精度。但是可以通過測量發(fā)射器和接收器之間空氣的溫度,,并相應地調(diào)整計算結(jié)果來進行平衡,。其他限制包括:在真空中不可能使用超聲波傳感器,因為在真空中沒有空氣來傳輸聲音,。軟質(zhì)材料也不會像堅硬的表面那樣能有效地反射聲音,,從而影響精度,。最后,,雖然超聲波傳感器技術(shù)遵循了與聲納類似的概念,但它不能在水下工作,。
反射型接近傳感器的發(fā)射器和接收器并沒有單獨的外殼,,而是都位于同一個外殼中,面向同一個方向,。發(fā)射器產(chǎn)生激光,、紅外或可見光光束,并將其投射到專門設計的反射器上,,然后反射器將光束偏轉(zhuǎn)回接收器,。當光路被破壞或受到其他干擾時,就會進行檢測,。
反射型接近傳感器的優(yōu)點是布置方便,,只需在一側(cè)安裝傳感器即可,可大大節(jié)省元器件和時間成本,。
與反射式傳感器一樣,,漫射式傳感器的發(fā)射器和接收器位于同一個外殼中。但檢測目標作為反射器,,因此檢測的是從遠處反射的光,。
發(fā)射器發(fā)出一束光(最常見的是脈沖紅外、可見光紅或激光),,向各個方向擴散,,填滿一個探測區(qū)域。然后目標進入該區(qū)域,,并將部分光束偏轉(zhuǎn)回接收器,。當有足夠的光線落在接收器上時,,就會發(fā)生探測,并打開或關(guān)閉輸出(取決于傳感器是亮著還是暗著),。
漫射式傳感器一個常見的例子是公共洗手間水槽上的感應式水龍頭,。放在噴頭下的手作為反射器,觸發(fā)水閥的打開,。注意的是,,由于目標(手)是反射器,漫射光電傳感器往往受制于目標材料和表面特性;與明亮的白色目標相比,,不反光的目標(如啞光黑色的紙張)的傳感范圍將大大降低,。
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