Běžné detekční metody a principiální analýza ultrazvukových senzorů

V průmyslu jsou typickými aplikacemi ultrazvuku nedestruktivní zkoušení kovů a měření tloušťky ultrazvukem. V minulosti bylo mnoho technologií brzděno, protože nebyly schopny detekovat vnitřek tkání objektu. Vznik technologie ultrazvukového snímání tuto situaci změnil. Samozřejmě je na různých zařízeních pevně nainstalováno více ultrazvukových senzorů, aby tiše detekovaly signály, které lidé potřebují. V budoucí aplikaci ultrazvukových senzorů bude ultrazvuk kombinován s informační technologií a novou materiálovou technologií a objeví se inteligentnější a vysoce citlivé ultrazvukové senzory pro měření vzdálenosti.

1. Podle vlastností objemu detekovaného objektu, materiálu a toho, zda je pohyblivý

Detekční metody používané ultrazvukovými senzory jsou různé. Existují čtyři běžné metody detekce:

1. Průchozí typ: vysílač a přijímač jsou umístěny na obou stranách, když mezi nimi prochází detekční objekt, detekce se provádí podle útlumu (nebo okluze) ultrazvukové vlny.

2. Typ s omezenou vzdáleností: Vysílač a přijímač jsou umístěny na stejné straně, a když detekovaný objekt projde v omezené vzdálenosti, je detekce provedena na základě odražených ultrazvukových vln.

3. Typ s omezeným dosahem: vysílač a přijímač ultrazvukových snímačů vzdálenosti jsou umístěny ve středu omezeného rozsahu, reflektor je umístěn na okraji omezeného rozsahu a jako referenční hodnota se používá hodnota útlumu odražené vlny, aniž by byla blokována detekovaným objektem. Když detekovaný objekt projde omezeným rozsahem, detekce se provede podle útlumu odražené vlny (porovnejte hodnotu útlumu s referenční hodnotou).

4. Retroreflexní typ: vysílač a přijímač jsou umístěny na stejné straně a jako odrazná plocha se používá detekční objekt (plochý objekt) a detekce se provádí podle zeslabení odražené vlny.

Za druhé, test je dobrý nebo špatný

Když je ultrazvukový senzor přímo testován multimetrem, nic se neodráží. Pokud chcete otestovat kvalitu ultrazvukového senzoru, můžete sestavit obvod audio oscilátoru. Když je C1 390OμF, může být mezi kolíky měniče generován zvukový signál o frekvenci asi 1,9 kHz. Připojení ultrazvukového senzoru, který má být detekován (vysílání a přijímání) mezi chodidlo a chodidlo; pokud snímač může vydávat zvukové zvuky, lze v podstatě určit, že je lepší než ultrazvukový snímač.

Poznámka: Když C1=3900μF, je to asi 1,9kHZ; když C1=0,O1μF, je to asi 0,76 kHZ.

Tři, test hladiny kapaliny

Základním principem ultrazvukového měření hladiny kapaliny je ultrazvukový pulzní signál vyslaný ultrazvukovou sondou, který se šíří v plynu a odráží se po setkání se vzduchem a kapalinou. Po příjmu echo signálu výpočet doby šíření ultrazvukové vlny. Převeďte vzdálenost nebo výšku hladiny kapaliny. Ultrazvuková metoda měření má mnoho výhod, které jiné metody nemohou srovnávat:

(1) Nejsou zde žádné části mechanického převodu a nedochází ke kontaktu s měřenou kapalinou. Jedná se o bezkontaktní měření, nebojí se elektromagnetického rušení a silných korozivních kapalin, jako jsou kyseliny a zásady, takže má stabilní výkon, vysokou spolehlivost a dlouhou životnost;

(2) Jeho krátká doba odezvy může snadno realizovat měření v reálném čase bez zpoždění.

Pracovní frekvence ultrazvukového senzoru použitého v systému je asi 40 kHz. Ultrazvukové impulsy jsou vysílány snímačem vysílače, přenášeny na povrch kapaliny a poté vráceny do přijímacího snímače. Měří se čas potřebný pro ultrazvukový impuls od vysílání k příjmu. Podle rychlosti zvuku v médiu lze získat vzdálenost od ultrazvukového senzoru k povrchu kapaliny pro určení hladiny kapaliny. S ohledem na vliv okolní teploty na rychlost šíření ultrazvukových vln je rychlost šíření korigována metodou teplotní kompenzace pro zlepšení přesnosti měření. Výpočtový vzorec je:

V=331,5+0,607T (1)

Kde: V je rychlost šíření ultrazvukových vln ve vzduchu; T je teplota okolí.

S=V ×t/2=V×(t1－t0)/2 (2)

Ve vzorci: S je měřicí vzdálenost; t je časový rozdíl mezi vysláním ultrazvukového impulsu a přijetím jeho ozvěny; t1 je doba příjmu ultrazvukového echa; t0 je doba vysílání ultrazvukového impulsu. Funkce snímání MCU může snadno měřit t0 a t1. Podle výše uvedeného vzorce lze naměřenou vzdálenost S získat softwarovým programováním. Protože MCU tohoto systému vybírá procesor se smíšeným signálem s charakteristikami SOC a integruje uvnitř teplotní senzor, lze software použít ke snadné realizaci teplotní kompenzace pro ultrazvukový snímač hladiny.