上海殷德電氣有限公司

中級會員·7年

聯(lián)系電話

13524819926

您現(xiàn)在的位置: 首頁> 技術(shù)文章 > 超聲波傳感器原理與應(yīng)用知識
中級會員·7年
聯(lián)人:
方園
話:
021-51089719
機(jī):
13524819926
真:
021-51089719 企業(yè)QQ:690531563
址:
上海市普陀區(qū)大渡河路1142弄1號樓
個(gè)化:
www.inde-electrical.com
網(wǎng)址:
www.inde-electrical.com

掃一掃訪問手機(jī)商鋪

超聲波傳感器原理與應(yīng)用知識

2021-7-7  閱讀(871)

分享:

超聲波傳感器原理與應(yīng)用知識

 

超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱和振蕩(縱波)。在工業(yè)中應(yīng)用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現(xiàn)象,并且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十KHZ,而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,而在液體及固體中傳播,衰減較小,傳播較遠(yuǎn)。利用超聲波的特性,可做成各種超聲傳感器,配上不同的電路,制成各種超聲測量儀器及裝置,并在各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

 

超聲波應(yīng)用有三種基本類型,透射型用于遙控器,防盜報(bào)警器、自動(dòng)門、接近開關(guān)等;分離式反射型用于測距、液位或料位傳感器;反射型用于材料探傷、測厚傳感器等。

 

1、超聲波傳感器的基本原理

 

超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波,同時(shí)它接收到超聲波時(shí),也能轉(zhuǎn)變成電能,所以它可以分成發(fā)送器或接收器。超聲波傳感器包括三個(gè)部分:超聲換能器、處理單元和輸出級。

 

首先處理單元對超聲換能器加以電壓激勵(lì),其受激后以脈沖形式發(fā)出超聲波,接著超聲換能器轉(zhuǎn)入接受狀態(tài)(相當(dāng)于一個(gè)麥克風(fēng)),處理單元對接收到的超聲波脈沖進(jìn)行分析,判斷收到的信號是不是所發(fā)出的超聲波的回聲。如果是,就測量超聲波的行程時(shí)間,根據(jù)測量的時(shí)間換算為行程,除以2,即為反射超聲波的物體距離。

 

把超聲波傳感器安裝在合適的位置,對準(zhǔn)被測物變化方向發(fā)射超聲波,就可測量物體表面與傳感器的距離。

 

2、環(huán)境對超聲波測量的影響

 

1)空氣溫度的影響

 

聲波行程時(shí)間受氣溫的影響程度為0.17%/K。也就是說40℃時(shí)的聲速相對于20℃時(shí)改變了+3.4%,因此測量距離也會改變約+3.4%。但如果選用的超聲波傳感器中有溫度補(bǔ)償功能,此影響可忽略不計(jì)。

 

2)空氣濕度的影響

 

從干燥的空氣到飽和濕度的空氣中,聲速最多增加2%。因此測量距離改變最大也只有2%。實(shí)際現(xiàn)場中,空氣濕度變化不會如此大,此影響一般小于1%。

 

3)空氣壓力的影響

 

在一固定地點(diǎn),正常情況下的氣壓波動(dòng)為±5%,會造成聲速波動(dòng)約±0.6%

 

4)氣流的影響

 

當(dāng)風(fēng)速大于50km/h時(shí),聲波速度及方向的改變會大于3%。在現(xiàn)場使用中,只有靠近被測物表面的幾厘米的氣流有可能大于20km/h,且垂直于測量方向,故對測量結(jié)果的影響可忽略。

 

5)油霧的影響

 

只要防止油霧沉降在超聲換能器的有效表面上,就可避免它的影響。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(來源:網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者)

會員登錄

×

請輸入賬號

請輸入密碼

=

請輸驗(yàn)證碼

收藏該商鋪

X
該信息已收藏!
標(biāo)簽:
保存成功

(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)

常用:

提示

X
您的留言已提交成功!我們將在第一時(shí)間回復(fù)您~
產(chǎn)品對比 二維碼 在線交流

掃一掃訪問手機(jī)商鋪

對比框

在線留言