美國邦納超聲波傳感器檢測(cè)方式注意事項(xiàng)
美國邦納超聲波傳感器檢測(cè)方式注意事項(xiàng);
美國邦納超聲波傳感器主要由如下四個(gè)部分構(gòu)成:發(fā)送器:通過振子(一般為陶瓷制品,,直徑約為15 mm)振動(dòng)產(chǎn)生超聲波并向空中幅射。
接收器:振子接收到超聲波時(shí),,根據(jù)超聲波發(fā)生相應(yīng)的機(jī)械振動(dòng),并將其轉(zhuǎn)換為電能量,作為接收器的輸出,。
控制部分:通過用集成電路控制發(fā)送器的超聲波發(fā)送,,并判斷接收器是否接收到信號(hào)(超聲波),以及已接收信號(hào)的大小,。電源部分:邦納超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流電源供電,,經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓電路供給傳感器工作。
邦納超聲波傳感器用萬用表直接測(cè)試是沒有什么反映的,。要想測(cè)試超聲波傳感器的好壞可以搭一個(gè)音頻振蕩電路,,當(dāng)C1為390OμF時(shí),在反相器⑧腳與⑩腳間可產(chǎn)生一個(gè)1.9kHz左右的音頻信號(hào),。把要檢測(cè)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(shí),,為1.9kHZ左右,;C1=0.O1μF時(shí),約0.76kHZ,。
美國邦納超聲波傳感器檢測(cè)方式,;
根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象的體積,、材質(zhì),、以及是否可移動(dòng)等特征,邦納超聲波傳感器采用的檢測(cè)方式有所不同,,常見的檢測(cè)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(cè)對(duì)象從它們之間通過時(shí),根據(jù)超聲波的衰減(或遮擋)情況進(jìn)行檢測(cè),。
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(cè)對(duì)象通過時(shí),根據(jù)反射的超聲波進(jìn)行檢測(cè),。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(cè)對(duì)象遮擋時(shí)的反射波衰減值作為基準(zhǔn)值,。當(dāng)限定范圍內(nèi)有被檢測(cè)對(duì)象通過時(shí),,根據(jù)反射波的衰減情況(將衰減值與基準(zhǔn)值比較)進(jìn)行檢測(cè)。
回歸反射式:發(fā)送器和接收器位于同一側(cè),,以檢測(cè)對(duì)象(平面物體)作為反射面,,根據(jù)反射波的衰減情況進(jìn)行檢測(cè)。邦納超聲波測(cè)量液位的基本原理是:由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號(hào),,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(hào)后計(jì)算其超聲波往返的傳播時(shí)間,即可換算出距離或液位高度,。超聲波測(cè)量方法有很多其它方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn):
(1)無任何機(jī)械傳動(dòng)部件,,也不接觸被測(cè)液體,屬于非接觸式測(cè)量,,不怕電磁干擾,,不怕酸堿等強(qiáng)腐蝕性液體等,因此性能穩(wěn)定,、可靠性高,、壽命長(zhǎng);(2)其響應(yīng)時(shí)間短可以方便的實(shí)現(xiàn)無滯后的實(shí)時(shí)測(cè)量,。
系統(tǒng)采用的邦納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(cè)出超聲波脈沖從發(fā)射到接收到所需的時(shí)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(duì)超聲波傳播速度的影響,,通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)傳播速度予以校正,,以提高測(cè)量精度。計(jì)算公式為:
(1)
式中:V為超聲波在空氣中傳播速度,;T為環(huán)境溫度,。
×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)
式中:S為被測(cè)距離;t為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時(shí)間差,;t1為超聲回波接收時(shí)刻,;t0為超聲脈沖發(fā)射時(shí)刻。利用MCU的捕獲功能可以很方便地測(cè)量t0時(shí)刻和t1時(shí)刻,,根據(jù)以上公式,,用軟件編程即可得到被測(cè)距離S。由于本系統(tǒng)的MCU選用了具有SOC特點(diǎn)的混合信號(hào)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(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的溫度補(bǔ)償。
美國邦納超聲波傳感器注意事項(xiàng),;
:為確??煽啃约伴L(zhǎng)使用壽命,請(qǐng)勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器[2] ,。
:由于超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質(zhì),,因此局部溫度不同時(shí),,分界處的反射和折射可能會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作,風(fēng)吹時(shí)檢出距離也會(huì)發(fā)生變化,。因此,,不應(yīng)在強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)之類的設(shè)備旁使用傳感器。
:噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率,,因此會(huì)影響傳感器且不應(yīng)在傳感器附近使用,。
:傳感器表面的水滴縮短了檢出距離。
:細(xì)粉末和棉紗之類的材料在吸收聲音時(shí)無法被檢出(反射型傳感器),。
:不能在真空區(qū)或防爆區(qū)使用傳感器,。
:請(qǐng)勿在有蒸汽的區(qū)域使用傳感器;此區(qū)域的大氣不均勻,。將會(huì)產(chǎn)生溫度梯度,,從而導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。
暴露問題
超聲波傳感器應(yīng)用起來原理簡(jiǎn)單,,也很方便,,成本也很低。但是目前的超聲波傳感器都有一些缺點(diǎn),,比如,,反射問題,噪音,,交叉問題,。
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