Jak działa ultradźwiękowy przetwornik położenia

   Ultradźwiękowy czujnik położenia przyjmuje zasadę ultradźwiękowego pomiaru echa. Wykorzystuje inną technologię pomiaru do wykrywania odległości pomiędzy czujnikami. Czujnik ultradźwiękowy o małym kącie i małej ślepej powierzchni ma zalety dokładnego pomiaru, braku kontaktu, wodoodporności, antykorozyjnej i niskiego kosztu. Stosowany głównie do pomiaru poziomu cieczy, poziomu materiału, wykrywania poziomu materiału i tak dalej. Podstawową zasadę działania ultradźwiękowego czujnika pozycjonowania pokazano na rysunku.

  Podstawową zasadą ultradźwiękowego czujnika położenia jest to, że system wysyła pojedynczy impuls ultradźwiękowy z czujnika nadawczego, który przechodzi do mierzonego obiektu, a następnie po odbiciu wraca do czujnika odbiorczego. Mierzy wymagany czas od wysłania impulsu ultradźwiękowego do odbioru, a następnie w zależności od prędkości dźwięku w ośrodku, Uzyskanie czujnika odległości od mierzonego obiektu w celu określenia lokalizacji. Biorąc pod uwagę wpływ temperatury otoczenia na prędkość propagacji ultradźwięków, prędkość propagacji
przetwornika przepływomierza jest korygowany metodą kompensacji temperatury w celu poprawy dokładności pomiaru. Formuła to:

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

  Gdzie: S jest zmierzoną odległością; T jest różnicą czasu między przesłaniem impulsu ultradźwiękowego a otrzymaniem jego echa; t1 to czas odbioru echa ultradźwiękowego; t0 to czas transmisji impulsu ultradźwiękowego. Korzystając z funkcji przechwytywania MCU, wygodnie jest zmierzyć czas t1 i czas t0. Zgodnie ze wzorem zmierzoną odległość S można uzyskać poprzez programowanie.

   Jak pokazano na rysunku, jest to ultradźwięk czujnik zbiornika paliwa . obwód wskazujący Obwód składa się z ultradźwiękowego obwodu nadawczego i obwodu odbiorczego. Obwód przetwornika ultradźwiękowego składa się z NE555, R1, W1, C1 i przetwornika ultradźwiękowego UCM40T. Przetwornik ultradźwiękowego obwodu odbiorczego składa się z głowicy odbiorczej UCM40R, wzmacniacza kaskadowego BG1 i BG2 oraz obwodu detekcyjnego dopasowanego do głowicy nadawczej. Gdy czujnik poziomu cieczy zbliża się do głowicy odbiorczej, kąt odchylenia woltomierza wzrasta, a im bliżej powierzchni cieczy, tym większy jest kąt odchylenia. Skutkiem tego Czujnik ultradźwiękowy 2 MHz realizuje funkcję zmiany bitu cieczy detekcyjnej.

  Ultradźwiękowe czujniki położenia mają wiele zalet w porównaniu z innymi czujnikami. Jak na przykład: ultradźwiękowy czujnik poziomu oleju nie posiada mechanicznych części transmisyjnych, nie dotyka mierzonego obiektu i nie dokonuje pomiaru bezkontaktowego, nie boi się zakłóceń elektromagnetycznych, Przepływomierz ultradźwiękowy nie boi się silnych żrących cieczy, takich jak kwasy i zasady, dzięki czemu działanie jest stabilne, niezawodne i ma długą żywotność. Krótki czas reakcji ułatwia realizację pomiarów w czasie rzeczywistym bez histerezy. Jednakże obecne czujniki transmisji ultradźwiękowej mają pewne wady, takie jak: problemy z odbiciami, problemy z hałasem, problemy z przekrojem i tak dalej. Problemy te można rozwiązać stosując wiele zewnętrznych przetworników przepływomierza ultradźwiękowego rozmieszczonych pod kątem, kodujących transmitowane fale ultradźwiękowe i kodujących sygnały ultradźwiękowe emitowane przez każdy czujnik.