Uobičajene metode detekcije i princip analize ultrazvučnih senzora

U industriji, tipične primjene ultrazvuka su nerazorno ispitivanje metala i ultrazvučno mjerenje debljine. U prošlosti su mnoge tehnologije bile spriječene jer nisu mogle detektirati unutrašnjost tkiva objekta. Pojava ultrazvučne senzorske tehnologije promijenila je ovu situaciju. Naravno, više ultrazvučnih senzora fiksno je instalirano na različitim uređajima za tiho otkrivanje signala koji su ljudima potrebni. U budućoj primjeni ultrazvučnih senzora, ultrazvuk će se kombinirati s informacijskom tehnologijom i tehnologijom novih materijala, te će se pojaviti inteligentniji i visoko osjetljivi ultrazvučni senzori za mjerenje udaljenosti.

1. Prema karakteristikama volumena otkrivenog predmeta, materijala i je li pomičan

Metode detekcije koje koriste ultrazvučni senzori su različite. Postoje četiri uobičajene metode otkrivanja kako slijedi:

1. Prolazna vrsta: odašiljač i prijamnik nalaze se s obje strane, kada detektirajući objekt prolazi između njih, detekcija se izvodi prema prigušenju (ili okluziji) ultrazvučnog vala.

2. Vrsta ograničene udaljenosti: Odašiljač i prijemnik nalaze se na istoj strani, a kada otkriveni objekt prođe unutar ograničene udaljenosti, detekcija se izvodi na temelju reflektiranih ultrazvučnih valova.

3. Vrsta ograničenog dometa: odašiljač i prijamnik ultrazvučnih senzora udaljenosti nalaze se u središtu ograničenog dometa, reflektor se nalazi na rubu ograničenog dometa, a kao referentna vrijednost koristi se vrijednost prigušenja reflektiranog vala bez blokiranja detektiranim objektom. Kada detektirani objekt prođe kroz ograničeni raspon, detekcija se izvodi prema prigušenju reflektiranog vala (usporedite vrijednost prigušenja s referentnom vrijednošću).

4. Retroreflektirajući tip: odašiljač i prijamnik nalaze se na istoj strani, a objekt detekcije (ravni objekt) koristi se kao površina refleksije, a detekcija se izvodi prema slabljenju reflektiranog vala.

Drugo, je li test dobar ili loš

Ništa se ne reflektira kada se ultrazvučni senzor izravno testira multimetrom. Ako želite testirati kvalitetu ultrazvučnog senzora, možete izgraditi krug audio oscilatora. Kada je C1 390OμF, audio signal od oko 1,9 kHz može se generirati između pinova pretvarača. Spajanje ultrazvučnog senzora koji se detektira (odašilja i prima) između stopala i stopala; ako senzor može emitirati audio zvukove, u osnovi se može utvrditi da je bolji od ultrazvučnog senzora.

Napomena: Kada je C1=3900μF, to je oko 1,9kHZ; kada je C1=0.O1μF, to je oko 0.76kHZ.

Tri, test razine tekućine

Osnovno načelo ultrazvučnog mjerenja razine tekućine je ultrazvučni pulsni signal koji šalje ultrazvučna sonda koji se širi u plinu i reflektira se nakon susreta s površinom zraka i tekućine. Nakon primanja eho signala, računanje vremena širenja ultrazvučnog vala. Pretvorite udaljenost ili visinu razine tekućine. Ultrazvučna metoda mjerenja ima mnoge prednosti s kojima se druge metode ne mogu usporediti:

(1) Nema dijelova mehaničkog prijenosa i nema kontakta s izmjerenom tekućinom. To je beskontaktno mjerenje, ne boji se elektromagnetskih smetnji i jakih korozivnih tekućina kao što su kiseline i lužine, tako da ima stabilne performanse, visoku pouzdanost i dug životni vijek;

(2) Njegovo kratko vrijeme odziva može lako ostvariti mjerenje u stvarnom vremenu bez odgode.

Radna frekvencija ultrazvučnog senzora koji se koristi u sustavu je oko 40 kHz. Senzor odašiljača odašilje ultrazvučne impulse, prenosi ih na površinu tekućine i zatim ih vraća na senzor za prijem. Mjeri se potrebno vrijeme za ultrazvučni impuls od prijenosa do prijema. Prema brzini zvuka u mediju, može se odrediti udaljenost od ultrazvučnog senzora do površine tekućine kako bi se odredila razina tekućine. Uzimajući u obzir utjecaj temperature okoline na brzinu širenja ultrazvučnih valova, brzina širenja je korigirana metodom temperaturne kompenzacije kako bi se poboljšala točnost mjerenja. Formula za izračun je:

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

Gdje je: V brzina širenja ultrazvučnih valova u zraku; T je temperatura okoline.

S=V ×t/2=V×(t1－t0)/2 (2)

U formuli: S je mjerna udaljenost; t je vremenska razlika između odašiljanja ultrazvučnog impulsa i primanja njegovog odjeka; t1 je vrijeme prijema ultrazvučnog odjeka; t0 je vrijeme odašiljanja ultrazvučnog impulsa. Funkcija snimanja MCU-a može lako izmjeriti t0 i t1. Prema gornjoj formuli, izmjerena udaljenost S može se dobiti softverskim programiranjem. Budući da MCU ovog sustava odabire procesor mješovitih signala sa SOC karakteristikama i unutra integrira temperaturni senzor, softver se može koristiti za jednostavno ostvarivanje temperaturne kompenzacije za ultrazvučni senzor razine.