Fejl og forholdsregler ved ultralydsafstandssensor

I industrien er den typiske anvendelse af ultralydsafstandstransducere ikke-destruktiv testning af metaller og ultralydstykkelsesmåling. Tidligere blev mange teknologier hindret af manglende evne til at detektere indersiden af ​​objekter, og fremkomsten af ​​ultralydssensorteknologi ændrede denne situation. Selvfølgelig er flere ultralydssensorer fast monteret på de forskellige enheder for at snappe de signaler, folk har brug for. I de fremtidige applikationer vil ultralyd blive kombineret med informationsteknologi og nye materialeteknologier, og mere intelligente og meget følsomme ultralydssensorer vil dukke op.

Fjernbetjeningens ultralydsfjernbetjening kan styre husholdningsapparater og belysning. Lille ultralydssensor (Φ12-Φ16), arbejdsfrekvens er 40KHZ, fjernbetjeningsafstand er omkring 10 meter. Fjernbetjeningstransmission, dette er en oscillator sammensat af 555-tidsbasekredsløb, for at justere 10K-potentiometeret, hvilket gør oscillationsfrekvensen 40KHZ-sensoren tilsluttet den 3. fod, når der trykkes på knappen, sendes ultralydsbølgen ud og kredsløbet modtages. Strømforsyningen trappes ned med 220V, ensrettes, filtreres og reguleres for at opnå en 12V driftsspænding. Da det er en ikke-isoleret strømforsyning, skal hele kredsløbet pakkes i plastikhuset for at forhindre elektrisk stød (vær også opmærksom ved fejlretning). Signalet modtages af ultralydsmodtageren og forstærkes af Q1 og Q2 (L og C resonanstankene er indstillet til 40 kHz). Det forstærkede signal udløser et bistabilt kredsløb bestående af Q3 og Q4, og Q5 og LED bruges som triggerisolering og kan belyses. Da den bistabile tilstand er tilfældig ved opstart, tilføjes en klar knap. 

Triggersignalet fra Q5-udgangen tænder for triacen, og belastningen tændes. For at indlæse et åbent kredsløb skal du trykke én gang på send-knappen. Væskeniveauindikation og controller.Fordi ultralydsbølgen har en vis dæmpning i luften, er signalet fra ultralydsafstandssensortransduceren sendt til væskeoverfladen og reflekteret tilbage fra væskeoverfladen relateret til væskeniveauet. Jo højere væskeniveaupositionen er, jo større er signalet; jo lavere er væskeniveauet. Signalet er lille. Det modtagne signal forstærkes af BG1 og BG2 og ensrettes til jævnspænding af D1 og D2. Når spændingen er 4,7KΩ, hvilket overstiger tændspændingen for BG3, løber en strøm gennem BG3, og amperemeteret indikerer, at strømmen er relateret til væskeniveauet. Når væskeniveauet er lavere end den indstillede værdi, er komparatorudgangen lav. BG udfører ikke. Hvis væskeniveauet stiger til den specificerede position, vender komparatoren og udsender et højt niveau. BG er tændt, J suges, og infusionskontakten kan slukkes med en magnetventil for at opnå formålet med kontrol.

Væskeniveautesten er det grundlæggende princip for ultralydsmåling af væskeniveau: ultralydspulssignalet, der udsendes af ultralydsafstandsmålingssensoren, forplanter sig i gassen, som reflekteres efter grænsefladen mellem luft og væske og modtager ekkosignalet, efter at ekkosignalet er modtaget. Tid, du kan konvertere afstanden eller væskeniveauet. Ultralydsmålemetoder har mange fordele uovertruffen af ​​andre metoder: (1) uden nogen mekaniske transmissionskomponenter eller med væsken, der skal testes, er det ikke-kontaktmåling, som ikke er bange for elektromagnetisk interferens og stærke ætsende væsker såsom syre og alkali, så ydeevne Stabil, høj pålidelighed og lang levetid; (2) Dens korte responstid gør det nemt at realisere realtidsmålinger uden hysterese.

Den afstandsmålende transducersensor bruges i systemdriften ved en frekvens på omkring 40 kHz. Ultralydsimpulsen udsendes af den transmitterende sensor, og væskeoverfladen reflekteres og returneres til den modtagende sensor for at måle tiden for ultralydsimpulsen, der skal transmitteres fra modtageren til modtageren. Afhængig af lydens hastighed i mediet kan afstanden fra sensoren til væskeoverfladen opnås. For at bestemme væskeniveauet. Under hensyntagen til indflydelsen af ​​den omgivende temperatur på ultralydsudbredelseshastigheden er udbredelseshastigheden korrekt ved temperaturkompensationsmetoden for at forbedre målenøjagtigheden. Beregningsformlen er: V=331,5+0,607T .Hvor: V er udbredelseshastigheden af ​​ultralydsbølgen i luften; T er den omgivende temperatur.S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 Hvor: S er måleafstanden; t er tidsforskellen mellem at transmittere ultralydsimpulsen og modtage dens ekko; t1 er ultralydsekkomodtagelsestiden; t0 er ultralydspulstransmissionstiden. Ved at bruge MCU'ens capture-funktion er det praktisk at måle tiden t0 og tiden t1. Ifølge ovenstående formel kan måleafstanden S opnås ved softwareprogrammering. Da systemets MCU vælger en blandet signalprocessor med SOC-karakteristika og integrerer en temperatursensor deri, kan temperaturkompensationen af ​​sensoren bekvemt realiseres ved at bruge software.

Forholdsregler:

1: For at sikre pålidelighed og lang levetid, som ikke bruger sensoren udendørs eller over den nominelle temperatur.
2: Da ultralydssensoren bruger luft som transmissionsmedie, kan refleksion og brydning ved grænsen forårsage fejlfunktion, når den lokale temperatur er anderledes, og detektionsafstanden kan også ændre sig, når vinden blæser. Derfor bør sensorer ikke bruges ved siden af ​​enheder såsom tvungne ventilatorer.
3: Dyser, der udstødes fra luftdyser, har flere frekvenser og påvirker derfor sensoren og bør ikke bruges i nærheden af ​​sensoren.
4: Vanddråber på sensoroverfladen forkorter detekteringsafstanden.
5: Materialer som fint pulver og bomuldsgarn kan ikke registreres, når de absorberer lyd (reflekterende sensor).
6: Sensorer kan ikke bruges i de vakuum- eller eksplosionssikre områder.
7: Brug ikke sensoren i områder med damp; atmosfæren i dette område er ujævn, hvilket vil producere en temperaturgradient, der vil forårsage målefejl.

Eksponeringsproblem:

Anvendelsen af ​​ultralydsafstandssensoren er enkel, bekvem og billig. Men nuværende ultralydssensorer har nogle ulemper, såsom refleksionsproblemer, støj og crossover-problemer. Problemet med refleksion er, at hvis objektet, der detekteres, altid er i den rigtige vinkel, vil ultralydssensoren få den korrekte vinkel. Men desværre, i den faktiske brug, kan få detekterende objekter detekteres korrekt.

Der kan være flere fejl i transduceren: