超声波传感器 - 技术和应用

基础知识

　　超声波传感器发射和接收超声波信号。这些信号的频率范围从 65 kHz 到 300 kHz。超声波传感器可用于多种不同的应用，例如：

　　直径检测

　　环张力

　　高度检测

　　水平测量

　　计数

应用说明

非接触式检测：

　　距离

　　存在

　　水平

　　直径

　　位置

独立于：

　　材料

　　coloure

　　光

　　烟雾

　　粉尘

周期

　　脉冲在时间 0 传输，由对象反射，由换能器接收并再次反射。当个脉冲的所有能量被吸收后，就可以发射下一个脉冲。这个时间段称为TCycle（循环周期）。（图。1）

　　有传感器

　　长的感测范围具有长的循环周期

　　和反应时间慢

　　短的感测范围具有短循环周期

　　和快速的反应时间

光束角

　　超声波脉冲的能量以锥形沿传感器轴传输。强度在轴上并随着角度的增加而降低。波束角度定义为超声波脉冲能量减少其值的 33% 的角度。

　　的检测是由垂直于换能器轴的物体提供。为了进行保存检测，物体的角度不应大于光束角度的一半 (alpha /2)。（图 2）如果物体以更大的角度倾斜，则超声波脉冲没有反射。具有平坦表面且与换能器轴成 45° 角的物体会以 90° 的角度折射超声波脉冲。

电压幅值

　　在传输过程中，超声波脉冲的电压幅度约为 80V PP。

　　超声波脉冲的脉冲周期取决于发射脉冲的周期和换能器的振铃时间。

　　接收回波电压幅度在V范围内。（图3）

盲区

　　在超声波脉冲（0 到 tpulse）传输过程中不可能接收到回波。该时间段定义了盲区的范围（0 到 XD）。在此盲区中，无法测量距离。（图4）

安全应用认证 用于人身安全的

　　传感器必须获得符合 EN 954-1 的资格认证，并且必须相应地贴上标签。未标记的传感器不得用于此类应用。