超聲波是指工作頻率在20kHz以上的機械波,超聲波傳感器具有發(fā)射聲波和接收聲波的雙重功能,被稱為一體式傳感器廣泛應用在物位(液位)監(jiān)測,機器人防撞,各種超聲波接近開關,以及防盜報警等相關領域。為幫助大家深入了解,本文將對超聲波傳感器的相關知識予以匯總。如果您對本文即將要涉及的內容感興趣的話,那就繼續(xù)往下閱讀吧。
超聲波傳感器的主要性能指標
(1) 工作頻率
工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量最大,靈敏度也最高。
(2) 工作溫度
由于壓電材料的居里點一般比較高,特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不產(chǎn)生失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的制冷設備。
(3) 靈敏度
主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。
超聲波傳感器的優(yōu)缺點
1、超聲波傳感器的優(yōu)點
①結構簡單,制造方便,成本較低。
②超聲波對雨、雪、的穿透力強,可以在惡劣天氣下工作。
③超聲波對光照和色彩不敏感,可以用于識別透明以及反射性差的物體。
④不容易受環(huán)境電磁場的干擾。
2、超聲波傳感器的缺點
①測距速度不如激光測距和毫米波測距。
②超聲波有一定的擴散角,只能測量距離,不可以測量方位,所以只能在低速(如泊車)時使用,且必須在汽車的前、后保險杠不同方位上安裝多個超聲波傳感器。
③發(fā)射信號和余振的信號都會對回波信號造成覆蓋或者干擾,因此在低于某一距離后就會喪失探測功能,這就是普通超聲波傳感器的探測距離必須大于30cm的原因之一,若小于這個距離,則系統(tǒng)無法探測障礙物。因此,比較好的解決辦法是在安裝超聲波傳感器的同時安裝攝像頭。
超聲波傳感器的具體應用
1、超聲波傳感器可以對集裝箱狀態(tài)進行探測。將超聲波傳感器安裝在塑料熔體罐或塑料粒料室頂部,向集裝箱內部發(fā)出聲波時,就可以據(jù)此分析集裝箱的狀態(tài),如滿、空或半滿等。
2、超聲波傳感器可用于檢測透明物體、液體、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不規(guī)則物體。但不適用于室外、酷熱環(huán)境或壓力罐以及泡沫物體。
3、超聲波傳感器可以應用于食品加工廠,實現(xiàn)塑料包裝檢測的閉環(huán)控制系統(tǒng)。配合新的技術可在潮濕環(huán)如洗瓶機、噪音環(huán)境、溫度極劇烈變化環(huán)境等進行探測。
4、超聲波傳感器可用于探測液位、探測透明物體和材料,控制張力以及測量距離,主要為包裝、制瓶、物料搬檢驗煤的設備運、塑料加工以及汽車行業(yè)等。超聲波傳感器可用于流程監(jiān)控以提高產(chǎn)品質量、檢測缺陷、確定有無以及其它方面。
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