Come funziona il trasduttore di posizione ad ultrasuoni

   Il sensore di posizione ad ultrasuoni adotta il principio della misurazione dell'eco ad ultrasuoni. Utilizza diverse tecnologie di misurazione per rilevare la distanza tra il sensore. Il sensore a ultrasuoni con angolo ridotto e area cieca ridotta presenta i vantaggi di una misurazione accurata, senza contatto, impermeabile, anticorrosivo e a basso costo. Viene utilizzato principalmente nel livello del liquido, nel livello del materiale, nel rilevamento del livello del materiale e così via. Il principio di base del sensore di posizionamento a ultrasuoni è mostrato nella figura.

  Il principio di base del sensore di posizione ad ultrasuoni è che il sistema invia un singolo impulso ultrasonico dal sensore trasmittente, che passa all'oggetto da misurare e quindi ritorna al sensore ricevente dopo la riflessione, misura il tempo richiesto affinché l'impulso ultrasonico dalla trasmissione alla ricezione, e quindi in base alla velocità del suono nel mezzo, ottenendo il sensore di distanza dall'oggetto misurato per determinare la posizione. Tenendo conto dell'influenza della temperatura ambiente sulla velocità di propagazione degli ultrasuoni, la velocità di propagazione di
il trasduttore per il misuratore di portata viene corretto mediante un metodo di compensazione della temperatura per migliorare la precisione della misurazione. La formula è:

S= vt
z = v(t1-t0)
z

  Dove: S è la distanza misurata; T è la differenza di tempo tra la trasmissione dell'impulso ultrasonico e la ricezione del suo eco; t1 è il tempo di ricezione dell'eco ultrasonico; t0 è il tempo di trasmissione dell'impulso ultrasonico. Utilizzando la funzione di acquisizione dell'MCU, è conveniente misurare il tempo t1 e il tempo t0. Secondo la formula, la distanza misurata S può essere ottenuta mediante programmazione software.

   Come mostrato nella figura, è l'ultrasuono Circuito di indicazione del sensore del serbatoio del carburante . Il circuito è costituito da un circuito di trasmissione ad ultrasuoni e da un circuito di ricezione. Il circuito del trasmettitore a ultrasuoni è costituito da NE555, R1, W1, C1 e dal trasmettitore a ultrasuoni UCM40T. Il trasduttore del circuito di ricezione a ultrasuoni è costituito da una testa di ricezione UCM40R, un amplificatore in cascata BG1 e BG2 e un circuito di rilevamento abbinati alla testa di trasmissione. Quando il sensore di livello del liquido si avvicina alla testa ricevente, l'angolo di deflessione del voltmetro aumenta e quanto più vicina è la superficie del liquido, tanto maggiore è l'angolo di deflessione corrispondente. Pertanto Il sensore a ultrasuoni da 2 MHz sta realizzando la funzione di cambio bit del liquido di rilevamento.

  I sensori di posizione a ultrasuoni presentano molti vantaggi rispetto ad altri sensori. Ad esempio: il sensore di livello dell'olio a ultrasuoni è privo di parti di trasmissione meccanica, non tocca l'oggetto di misurazione e la misurazione senza contatto, non teme le interferenze elettromagnetiche, il trasduttore del misuratore di portata ad ultrasuoni non teme i liquidi fortemente corrosivi come acidi e alcali, quindi le prestazioni sono stabili, affidabili e di lunga durata. Il suo breve tempo di risposta semplifica l'implementazione di misurazioni in tempo reale senza isteresi. Tuttavia, gli attuali sensori di trasmissione ad ultrasuoni presentano alcune carenze, quali: problemi di riflessione, problemi di rumore, problemi di trasversalità e così via. Questi problemi possono essere risolti utilizzando una pluralità di trasduttori del misuratore di portata ad ultrasuoni esterni disposti ad angolo, codificando le onde ultrasoniche trasmesse e codificando i segnali ultrasonici emessi da ciascun sensore.