超声波传感器应用原理及检测范围详解

目前,随着传感器技术的不断发展,超声波传感器已经被广泛应用于工业生产当中。在讲述超声波传感器之前,我们先来了解一下超声波。

人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ-20KHZ范围内,超过20KHZ称为超声波,低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。其中超声波的特性是频率高、波长短、绕射现象小。但它最显著的特性是方向性好,且在液体、固体中衰减很小,穿透本领大,碰到介质分界面会产生明显的反射和折射,因而广泛应用于工业检测中。

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目前超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。

超声波传感器则是利用声波介质将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式,位于传感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感器的接收器,从而使传感器检测到被测物。还有部分超声波传感器采用对射式的检测模式。一套对射式超声波传感器包括一个发射器和一个接收器,两者之间持续保持“收听”。位于接收器和发射器之间的被检测物将会阻断接收器接收发射的声波,从而传感器将产生开关信号。

对被检测物超声波传感器利用声波介质进行非接触式无磨损的检测。超声波传感器对透明或有色物体,金属或非金属物体,固体、液体、粉状物质均能检测。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响,包括烟尘环境和雨天。对于超声波传感器的检测范围取决于其使用的波长和频率。波长越长,频率越小,检测距离越大,如具有毫米级波长的紧凑型传感器的检测范围为300~500mm波长大于5mm的传感器检测范围可达8m。一些传感器具有较窄的6º声波发射角,因而更适合精确检测相对较小的物体。另一些声波发射角在12º至15º的传感器能够检测具有较大倾角的物体。此外工釆网小编推荐MaxBotix 超声波传感器 - MB7092这种传感器结构更适合检测安装空间有限的场合。

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超声波传感器 - MB7092具有优越的抗声学和电气噪声能力,能在存在杂波或无噪声的环境中能够检测到大目标的性能优异,同时实时标定、噪声抑制及额外的过滤确保距离信息稳定,而且杂波抑制在视场内提供最大幅度反射的对象的距离信息是要求持续精确输出应用的极佳选择,因为被广泛自动导航、带声学和电气噪声的环境、料位测量、槽准位测量等领域。

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