Як працює ультразвуковий датчик положення

   Ультразвуковий датчик положення приймає принцип ультразвукового вимірювання відлуння. Він використовує різні технології вимірювання для визначення відстані між датчиками. Ультразвуковий датчик з малим кутом і невеликою сліпою зоною має переваги точного вимірювання, відсутності контакту, водонепроникності, антикорозійності та низької вартості. В основному використовується для визначення рівня рідини, рівня матеріалу, виявлення рівня матеріалу тощо. Основний принцип роботи ультразвукового датчика позиціонування показаний на малюнку.

  Основний принцип роботи ультразвукового датчика положення полягає в тому, що система надсилає один ультразвуковий імпульс від передаючого датчика, який проходить до об’єкта вимірювання, а потім повертається до приймального датчика після відбиття, вимірює час, необхідний для ультразвукового імпульсу від передачі до отримання, а потім відповідно до швидкості звуку в середовищі, отримує датчик відстані від вимірюваного об’єкта для визначення місцезнаходження. Враховуючи вплив температури навколишнього середовища на швидкість розповсюдження ультразвуку, швидкість розповсюдження
перетворювач для витратоміра коригується методом температурної компенсації для підвищення точності вимірювання. Формула:

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

  Де: S - виміряна відстань; Т - різниця в часі між передачею ультразвукового імпульсу і прийомом його відлуння; t1 – час прийому ультразвукової луни; t0 – час проходження ультразвукового імпульсу. Використовуючи функцію захоплення MCU, зручно вимірювати час t1 і час t0. Відповідно до формули, виміряна відстань S може бути отримана за допомогою програмного програмування.

   Як показано на малюнку, це ультразвук датчика паливного баку . ланцюг індикації Схема складається з ланцюга передачі ультразвуку та ланцюга прийому. Схема ультразвукового передавача складається з NE555, R1, W1, C1 та ультразвукового передавача UCM40T. Ультразвуковий приймальний перетворювач складається з приймальної головки UCM40R, каскадного підсилювача BG1 і BG2 і схеми виявлення, які узгоджуються з передавальною головкою. Коли датчик рівня рідини наближається до приймальної головки, кут відхилення вольтметра збільшується, і чим ближче поверхня рідини, тим більше відповідний кут відхилення. Таким чином Ультразвуковий датчик 2 МГц реалізує функцію виявлення зміни біта рідини.

  Ультразвукові датчики положення мають багато переваг перед іншими датчиками. наприклад: Ультразвуковий датчик рівня масла не має деталей механічної передачі, не торкається об'єкта вимірювання та безконтактного вимірювання, не боїться електромагнітних перешкод, Ультразвуковий перетворювач витратоміра не боїться сильних корозійних рідин, таких як кислота та луг, тому продуктивність є стабільною, надійною та довгим терміном служби. Його короткий час відгуку дозволяє легко здійснювати вимірювання в реальному часі без гістерезису. Однак поточні ультразвукові датчики передачі мають деякі недоліки, такі як: проблеми з відображенням, проблеми з шумом, наскрізні проблеми тощо. Ці проблеми можуть бути вирішені шляхом використання безлічі зовнішніх ультразвукових перетворювачів витратомірів, розташованих під кутом, кодуючи передані ультразвукові хвилі та кодуючи ультразвукові сигнали, випромінювані кожним датчиком.