Fout en voorzorgsmaatregelen van ultrasone afstandssensor

In de industrie zijn de typische toepassingen van ultrasone afstandstransducers het niet-destructief testen van metalen en ultrasone diktemetingen. In het verleden werden veel technologieën gehinderd doordat ze de binnenkant van objecten niet konden detecteren, en de opkomst van ultrasone detectietechnologie veranderde deze situatie. Uiteraard zijn er meer ultrasone sensoren vast op de verschillende apparaten gemonteerd om de signalen te ontvangen die mensen nodig hebben. In de toekomstige toepassingen zal echografie worden gecombineerd met informatietechnologie en nieuwe materiaaltechnologieën, en zullen er intelligentere en zeer gevoelige ultrasone sensoren verschijnen.

De ultrasone afstandsbediening met afstandsbediening kan huishoudelijke apparaten en verlichting bedienen. Kleine ultrasone sensor (Φ12-Φ16), werkfrequentie is 40 KHZ, afstand van de afstandsbediening is ongeveer 10 meter. Afstandsbedieningstransmissie, dit is een oscillator bestaande uit een 555 tijdbasiscircuit, om de 10K-potentiometer aan te passen, waardoor de oscillatiefrequentie 40KHZ-sensor is verbonden met de 3e voet, wanneer de knop wordt ingedrukt, wordt de ultrasone golf uitgezonden en wordt het circuit ontvangen. De voeding wordt verlaagd met 220V, gelijkgericht, gefilterd en geregeld om een ​​bedrijfsspanning van 12V te verkrijgen. Omdat het een niet-geïsoleerde voeding is, moet het hele circuit in de plastic behuizing worden verpakt om elektrische schokken te voorkomen (let ook op bij het debuggen). Het signaal wordt ontvangen door de ultrasone ontvanger en versterkt door Q1 en Q2 (de resonantietanks L en C zijn afgestemd op 40 kHz). Het versterkte signaal activeert een bistabiel circuit dat bestaat uit Q3 en Q4, en Q5 en LED worden gebruikt als triggerisolatie en kunnen worden verlicht. Omdat de bistabiele toestand bij het opstarten willekeurig is, is er een clear-knop toegevoegd. 

Het triggersignaal van de Q5-uitgang schakelt de triac in en de belasting wordt ingeschakeld. Om een ​​open circuit te laden, drukt u één keer op de verzendknop. Vloeistofniveau-indicatie en controller. Omdat de ultrasone golf een bepaalde verzwakking in de lucht heeft, is het signaal van de ultrasone afstandssensortransducer die naar het vloeistofoppervlak wordt gestuurd en teruggekaatst door het vloeistofoppervlak gerelateerd aan het vloeistofniveau. Hoe hoger het vloeistofniveau is, hoe groter het signaal; hoe lager het vloeistofniveau. Het signaal is klein. Het ontvangen signaal wordt versterkt door BG1 en BG2, en gelijkgericht in gelijkspanning door D1 en D2. Wanneer de spanning 4,7 KΩ bedraagt, wat hoger is dan de inschakelspanning van BG3, vloeit er stroom door BG3 en geeft de ampèremeter aan dat de stroom verband houdt met het vloeistofniveau. Wanneer het vloeistofniveau lager is dan de ingestelde waarde, is de uitgang van de comparator laag. BG dirigeert niet. Als het vloeistofniveau naar de opgegeven positie stijgt, draait de comparator om en geeft een hoog niveau weer. BG is ingeschakeld, J wordt gezogen en de infusieschakelaar kan worden uitgeschakeld door een magneetventiel om het controledoel te bereiken.

De vloeistofniveautest is het basisprincipe van ultrasone meting van het vloeistofniveau: het ultrasone pulssignaal dat wordt uitgezonden door de ultrasone afstandsmetingssensor plant zich voort in het gas, dat wordt gereflecteerd na het grensvlak tussen lucht en vloeistof, en ontvangt het echosignaal nadat het echosignaal is ontvangen. Tijd, u kunt de afstand of het vloeistofniveau omrekenen. Ultrasone meetmethoden hebben vele voordelen die niet worden geëvenaard door andere methoden: (1) zonder enige mechanische transmissiecomponenten, noch met de te testen vloeistof, is het een contactloze meting, die niet bang is voor elektromagnetische interferentie en sterk corrosieve vloeistoffen zoals zuur en alkali, dus prestaties Stabiel, hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur; (2) Dankzij de korte responstijd is het eenvoudig om real-time metingen uit te voeren zonder hysteresis.

De afstandsmetersensor wordt in de systeemwerking gebruikt met een frequentie van ongeveer 40 kHz. De ultrasone puls wordt uitgezonden door de zendende sensor en het vloeistofoppervlak wordt gereflecteerd en teruggestuurd naar de ontvangende sensor om de tijd te meten die nodig is om de ultrasone puls van de ontvanger naar de ontvanger te verzenden. Afhankelijk van de geluidssnelheid in het medium kan de afstand van de sensor tot het vloeistofoppervlak worden verkregen. Om het vloeistofniveau te bepalen. Rekening houdend met de invloed van de omgevingstemperatuur op de ultrasone voortplantingssnelheid, is de voortplantingssnelheid correct door de temperatuurcompensatiemethode om de meetnauwkeurigheid te verbeteren. De berekeningsformule is: V=331,5+0,607T. Waarbij: V de voortplantingssnelheid is van de ultrasone golf in de lucht; T is de omgevingstemperatuur.S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 Waarbij: S de meetafstand is; t is het tijdsverschil tussen het verzenden van de ultrasone puls en het ontvangen van de echo ervan; t1 is de ontvangsttijd van de ultrasone echo; t0 is de zendtijd van de ultrasone puls. Met behulp van de vastlegfunctie van de MCU is het handig om de tijd t0 en de tijd t1 te meten. Volgens de bovenstaande formule kan de meetafstand S worden verkregen door softwareprogrammering. Omdat de MCU van het systeem een ​​gemengde signaalprocessor met SOC-karakteristieken selecteert en daarin een temperatuursensor integreert, kan de temperatuurcompensatie van de sensor gemakkelijk worden gerealiseerd met behulp van software.

Voorzorgsmaatregelen:

1: Om betrouwbaarheid en een lange levensduur te garanderen, waarbij de sensor niet buitenshuis of boven de nominale temperatuur wordt gebruikt.
2: Omdat de ultrasone sensor lucht als transmissiemedium gebruikt, kunnen reflectie en breking aan de grens storingen veroorzaken als de lokale temperatuur verschillend is, en kan de detectieafstand ook veranderen als er wind waait. Daarom mogen sensoren niet worden gebruikt naast apparaten zoals geforceerde ventilatoren.
3: Jets die uit luchtsproeiers worden geworpen, hebben meerdere frequenties en beïnvloeden daarom de sensor en mogen niet in de buurt van de sensor worden gebruikt.
4: Waterdruppels op het sensoroppervlak verkorten de detectieafstand.
5: Materialen zoals fijn poeder en katoenen garen kunnen niet worden gedetecteerd wanneer ze geluid absorberen (reflecterende sensor).
6: Sensoren kunnen niet worden gebruikt in vacuüm- of explosieveilige ruimtes.
7: Gebruik de sensor niet in ruimtes met stoom; de atmosfeer in dit gebied is ongelijkmatig, wat een temperatuurgradiënt zal veroorzaken die meetfouten zal veroorzaken.

Blootstellingsprobleem:

De toepassing van de werking van een ultrasone afstandssensor is eenvoudig, handig en goedkoop. De huidige ultrasone sensoren hebben echter enkele nadelen, zoals reflectieproblemen, ruis en crossover-problemen. Het probleem met reflectie is dat als het gedetecteerde object altijd in de juiste hoek staat, de ultrasone sensor de juiste hoek krijgt. Maar helaas kunnen bij feitelijk gebruik maar weinig detectieobjecten correct worden gedetecteerd.

Er kunnen verschillende fouten in de transducer voorkomen: