科技进步使今天的超声传感器非常坚固耐用,具有精确的感应能力, 这些新技术使超声传感器更简单、更灵活、更划算。这些新增强的特性脱离了新的应用领域,完全超越了传统超声传感器的应用。今天的超声波传感器为机械设计师在工业领域找到了新的创造性解决方案。
几年前,超声波传感器一直是传感器技术领域的备用选择。设计师只有在其他传感技术不能工作时才会选择超声波技术,通常发生在检测透明物体、长距离感应或目标颜色变化时。
新技术的应用使超声传感器能够经受住恶劣环境的考验: 有IP67 和 IP69K防护等级的超声波传感器可用于潮湿环境,如瓶式清洗机。在正常或变化的运行状态下,当温度变化明显时,应校对内部温度补偿电路。Teflon超声传感器表面有一种特殊的涂层,可用于抵抗有害化学物质的侵蚀。超声波传感器可以屏蔽现场干扰。新型传感器感应头具有较强的自我保护能力,能抵抗物质损伤,适应脏环境。
易用性
新一代超声传感器的一个显著特点是使用更简单,包括按钮设置,DIP选择开关编程和多个程序。 开关按钮完全嵌入传感器装置中,这使得调整安装传感器的距离非常容易。将目标放在传感器前按下按钮是一件非常简单的事情。
这种传感器可以自动掌握窗口的大小和距离。安装方便意味着相同的传感器可以适应许多不同的应用。 DIP开关的编程意味着一个简单的传感器可以定制为一些特殊应用程序,包括响应时间、输出类型、开关量和模拟量的选择以及物位/液位控制的特殊设置。
超声波传感器一般在单个传感器中包含多种输出类型。具有两个开关量输出模型的传感器可以用一个传感器同时感应两个不同距离的物体。同时,具有一路开关量输出和一路模拟量输出的传感器可用于测量提供报警输出的传感器。 这些特性使超声波传感器比其他技术传感器更灵活、更有选择性。
超声传感器使用的基本原理
超声波传感器利用传感器头部压振陶瓷的振动产生高频听不见的声波进行感应。如果声波接触到物体,传感器可以接收返回波。
传感器可以通过声波的波长和发射声波以及接收返回声波的时差来确定物体的距离。它更具代表性。传感器可以通过按钮设置具有近距离和远距离设置。传感器可以检测到物体的界限。 例如,超声波传感器可以安装在一个装有液体的池或一个装有小球的盒子上,并向容器发出声波。通过接收返回波的长度,可以确定容器是满的、空的或部分满的。 超声波传感器还使用独立的发射器和接收器模型。当检测到移动缓慢的物体,或需要快速响应或应用于潮湿的环境时,它非常适用于射击或分离的超声波传感器。 超声波传感器是检测透明物体、液体、光滑、粗糙、有光泽的物体表面和不规则物体的首选。超声波传感器不适用于室外、极热环境、压力容器,也不能检测泡沫物体。
超声传感器选型要点:
范围和尺寸
被检测物体的大小会影响超声波传感器的最大有效范围。传感器必须检测到一定级别的声波才能激发输出信号。大物体可以将大部分声波反射到传感器中,因此传感器可以最大限度地感应物体,而小物体只能反射很少的声波,从而显著降低感应范围。
被测物
能用超声波传感器检测到的最理想的物体应该是面对传感器感应面的大、平、高密度物体。最难检测的是由面积很小或能吸收声波的材料制成的,如泡沫塑料,或面向传感器的角度。一些难以检测的物体可以先教授物体的背景表面,然后反应传感器和背景之间的物体。
当用于液体测量时,液体表面需要垂直面对超声波传感器。如果液体表面非常不均匀,传感器的响应时间应调整得更长。它将使这些变化平均,并且可以相对固定地读取。
在retrosonic在模式下使用超声波传感器可以探测不规则物体retrosonic在模式下,超声波传感器可以首先检测到一个平坦的背景,如一堵墙。当任何物体通过传感器和墙壁时,它会阻碍声波。当传感器感应中断时,物体就会意识到。
振动
传感器本身和周围机械的振动都会影响距离测量的准确性。此时,可以考虑采取一些减震措施,如用橡胶抗震设备为传感器做一个底座,可以减少振动,用固定杆消除或最大限度地减少振动。 衰减 当周围环境温度变化缓慢时,可以调整具有温度补偿的超声波传感器,但如果温度变化过快,传感器将无法调整。
误判
声波可能会被附近的一些物体反射,如导轨或固定夹具。为了保证检测的可靠性,必须减少或消除周围物体对声反射的影响。为了避免对周围物体的错误检测,许多超声传感器都有一个LED引导操作人员安装指示器,确保传感器安装正确,降低错误风险。
超声传感器的典型应用
超声波传感器曾被认为操作过于困难或昂贵,但随着成本的降低和使用的方便,越来越多的机械设计师在设计机器时集成了超声波传感器。超声波传感器的工业应用包括检测填充状态、反射物体和材料,以控制环绳的膨胀和测量距离。以下是几个应用实例:
在灌装车间检测瓶子(使用QS18U的图片)