Fælles detektionsmetoder og principanalyse af ultralydssensorer

I industrien er de typiske anvendelser af ultralyd ikke-destruktiv testning af metaller og ultralydstykkelsesmåling. Tidligere blev mange teknologier forhindret, fordi de ikke var i stand til at opdage indersiden af ​​objektets væv. Fremkomsten af ​​ultralydssensorteknologi har ændret denne situation. Selvfølgelig er flere ultralydssensorer fast installeret på forskellige enheder for stille og roligt at registrere signaler, som folk har brug for. I den fremtidige anvendelse af ultralydssensorer vil ultralyd blive kombineret med informationsteknologi og ny materialeteknologi, og mere intelligente og meget følsomme ultralydsafstandsmålere vil dukke op.

1. I henhold til egenskaberne for det detekterede objekts volumen, materiale og om det er bevægeligt

Detektionsmetoderne, der anvendes af ultralydssensorer, er forskellige. Der er fire almindelige detektionsmetoder som følger:

1. Gennemgangstype: senderen og modtageren er placeret på begge sider, når detektionsobjektet passerer mellem dem, udføres detekteringen i henhold til dæmpningen (eller okklusionen) af ultralydsbølgen.

2. Begrænset afstandstype: Sender og modtager er placeret på samme side, og når det detekterede objekt passerer inden for den begrænsede afstand, udføres detekteringen baseret på de reflekterede ultralydsbølger.

3. Begrænset rækkevidde type: senderen og modtageren af ​​ultralydsafstandssensorer er placeret i midten af ​​det begrænsede område, reflektoren er placeret på kanten af ​​det begrænsede område, og dæmpningsværdien af ​​den reflekterede bølge uden at blive blokeret af det detekterede objekt bruges som referenceværdi. Når det detekterede objekt passerer gennem det begrænsede område, udføres detekteringen i henhold til dæmpningen af ​​den reflekterede bølge (sammenlign dæmpningsværdien med referenceværdien).

4. Retroreflekterende type: senderen og modtageren er placeret på samme side, og detektionsobjektet (fladt objekt) bruges som reflektionsoverfladen, og detekteringen udføres i henhold til dæmpningen af ​​den reflekterede bølge.

For det andet er testen god eller dårlig

Der reflekteres ikke noget, når ultralydssensoren testes direkte med et multimeter. Hvis du vil teste kvaliteten af ​​ultralydssensoren, kan du bygge et lydoscillatorkredsløb. Når C1 er 390OμF, kan der genereres et lydsignal på omkring 1,9 kHz mellem inverterens ben. Tilslutning af den ultralydssensor, der skal detekteres (sender og modtagelse) mellem foden og foden; hvis sensoren kan udsende lydlyde, kan det som udgangspunkt fastslås, at den er bedre end ultralydssensoren.

Bemærk: Når C1=3900μF, er det omkring 1,9 kHz; når C1=0,O1μF, er det omkring 0,76kHz.

Tre, væskeniveau test

Det grundlæggende princip for ultralydsmåling af væskeniveau er ultralydspulssignalet, der sendes af ultralydssonden, forplanter sig i gassen og reflekteres efter at have stødt på grænsefladen mellem luft og væske. Efter modtagelse af ekkosignalet beregnes udbredelsestiden for ultralydsbølgen. Konverter afstanden eller væskeniveauhøjden. Ultralydsmålemetoden har mange fordele, som andre metoder ikke kan sammenligne:

(1) Der er ingen mekaniske transmissionsdele, og der er ingen kontakt med den målte væske. Det er en berøringsfri måling, den er ikke bange for elektromagnetisk interferens og stærke ætsende væsker som syre og alkali, så den har stabil ydeevne, høj pålidelighed og lang levetid;

(2) Dens korte responstid kan nemt realisere realtidsmåling uden forsinkelse.

Arbejdsfrekvensen for den ultralydssensor, der bruges i systemet, er omkring 40 kHz. Ultralydsimpulser sendes ud af sendersensoren, transmitteres til væskeoverfladen og returneres derefter til modtagesensoren. Den nødvendige tid for ultralydsimpulsen fra transmission til modtagelse måles. Afhængig af lydens hastighed i mediet kan afstanden fra ultralydssensoren til væskeoverfladen opnås For at bestemme væskeniveauet. Under hensyntagen til indflydelsen af ​​omgivende temperatur på udbredelseshastigheden af ​​ultralydsbølger, korrigeres udbredelseshastigheden ved hjælp af metoden til temperaturkompensation for at forbedre målenøjagtigheden. Beregningsformlen er:

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

Hvor: V er udbredelseshastigheden af ​​ultralydsbølger i luften; T er den omgivende temperatur.

S=V ×t/2=V×(t1–t0)/2 (2)

I formlen: S er måleafstanden; t er tidsforskellen mellem at transmittere ultralydsimpulsen og modtage dens ekko; t1 er modtagetiden for ultralydsekkoet; t0 er tidspunktet for transmission af ultralydsimpulsen. Capture-funktionen af ​​MCU kan nemt måle t0 og t1. Ifølge ovenstående formel kan den målte afstand S opnås ved softwareprogrammering. Fordi MCU'en i dette system vælger en blandet signalprocessor med SOC-karakteristika og integrerer en temperatursensor indeni, kan softwaren bruges til nemt at realisere temperaturkompensation for ultralydsniveausensoren.