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超音波センサーの代表的な応用例
超音波トランスデューサーセンサーは、 かつては操作が困難または高価すぎると考えられていましたが、コストの削減と使いやすさにより、ますます多くの機械設計者が超音波センサーを機械の設計に組み込むようになりました。超音波センサーの産業応用分野には、充填状態の検出、反射物体や物質の検出、ループロープの拡張の制御、距離の測定などが含まれます。以下にいくつかの応用例を示します。
充填作業場でボトルを検査します
超音波センサー選択の重要なポイント:
範囲とサイズ、検出されたオブジェクトのサイズは、有効範囲に影響します。 超音波範囲トランスデューサー、センサーは信号を出力するために励起される特定のレベルの音波を検出する必要があります。大きな物体はほとんどの音波をセンサーに反射する可能性があるため、センサーは物体をその限界内で感知できますが、小さな物体はごくわずかな音波しか反射できないため、感知範囲が大幅に減少します。
測定対象物、検出できる理想的な物体 pzt 超音波トランスデューサは、 大きく、平らで、高密度の物体であり、センサーの感知面に面して垂直に配置される必要があります。面積 A が非常に小さいもの、発泡プラスチックなどの吸音材でできているもの、センサー側に角があるものは検出しにくくなります。検出が難しい一部のオブジェクトは、最初にオブジェクトの背景表面に学習させてから、センサーと背景の間に置かれたオブジェクトに応答することができます。
液体の計測に使用する場合は、液体の面が超音波センサーに対して垂直になるようにする必要があります。液体の表面の凹凸が大きい場合は、センサーの応答時間を長く調整する必要があります。これらの変化を平均し、固定された読み取り値を比較できます。選ぶ。世界の産業オートメーションレベルの向上に伴い、アプリケーションはますます複雑になり、センサーの機能に対する要求もますます高まっています。これに関連して、さまざまな種類や原理のセンサーが登場しており、超音波センサーもその 1 つです。
まず超音波とは何なのかを説明します。音が振動によって発生することは誰もが知っています。これは一種の波であり、空気または他の媒体中の振動の形で他の方向に伝播します。の音波 pzt 超音波トランスデューサは人間の耳では認識できません。 周波数が 20Hz ～ 20kHz のしたがって、20kHzよりも高い振動周波数を持つ音波を超音波と呼びます。高周波、短波長、回折現象が少なく、特に指向性が良く、指向性が伝播するという特徴を持っています。超音波は不純物や界面に遭遇すると大きな反射を起こしてエコーを形成します。超音波センサーは、超音波信号を他のエネルギー信号、通常は電気信号に変換するセンサーです。
原則として、超音波センサーは、超音波測定センサー、超音波近接センサー、反射板超音波センサー、透過型 MARPOSS 超音波センサーの 4 つのカテゴリに分類できます。これら 4 種類の製品のうち、反射板超音波と透過超音波は、光電センサの鏡面反射と透過光電と同じ原理であり、非常に簡単なので説明の必要はありません。
超音波測距センサーと超音波近接センサーが最も代表的で広く使用されています。動作原理は同じですが、一方の出力がスイッチ値であり、もう一方の出力がアナログ値である点が異なります。原則は次のとおりです。
起動モード:
1. センサーは電子発振器の作用により一連の音波/パルスを生成し、これらの音波が周囲の空気に送信されます。
2. 音波はセンサーからターゲットに送信されます。
3. センサーを受信モードに切り替えます。
受信モード:
1. 物体によって反射されたエコーの一部がセンサーに戻ります。
2. センサーのマイクロプロセッサーは、送信と受信に使用される時間 t を計算します。 (媒体内の音速を v とすると、センサーとターゲット間の距離は S=v*t/2)
3. マイクロプロセッサは出力信号を駆動して、距離またはスイッチ値を表示します。
このようにして、完全な作業プロセスが完了しますが、原理も非常にシンプルです。
次に応用問題です。それでも 超音波レベルトランスデューサセンサー と光電センサーは、アプリケーションによっては相互に置き換えることができますが、ほとんどの場合、実際には相補的です。
光電センサーに対する超音波センサーの利点:
小さな障害物を回避できます（塵など、この環境では光電は絶対に許可されません）。
液体の位置を測定できます。 （例：液面監視用）
透明な物体の測定が可能です。 （ガラスの有無やズレ情報など）
物体の表面の色の影響を受けません。 (非常に暗い、または非常に明るい表面)
超音波センサーは油の多い環境でも使用できます。 （検出面に油が付着してもセンサは正常に動作しますが、光電センサの送受信面に油が付着すると光電センサが動作しなくなります）
