Режим роботи ультразвукового датчика

Якщо застосовано п’єзоелектричну керамічну деталь із резонансною частотою 40 кГц у передавальному датчику (високочастотна напруга 40 кГц прикладається до подвійного кристалічного генератора, п’єзоелектрична керамічна деталь подовжується та вкорочується відповідно до полярності прикладеної високочастотної напруги, так що ультразвукові хвилі частотою 40 кГц передаються. Ультразвукова хвиля поширюється в щільній формі (ступінь щільності може модулюватися схемою керування) і передається до приймача хвилі. Приймач заснований на принципі п’єзоелектричного ефекту, який використовується датчиком тиску, тобто застосування тиску до п’єзоелектричного елемента для створення тиску. Коли електричний компонент напружений, він виробляє синусоїдну напругу 40 кГц з полюсом '+' з одного боку. Полюс '-' на іншому полюсі має бути посилений. Принцип дії ультразвукового датчика відстані полягає в тому, щоб виявляти будь-які перешкоди поблизу заднього ходу та своєчасно подавати попередження. Таким чином, у вузькому місці, незалежно від того, чи то паркування, чи їзда, за допомогою системи виявлення перешкод заднім ходом тиск буде зменшено, і необхідні дії можна буде з легкістю вжити.

2. Компоненти системи

Він складається з передавального датчика (або передавача хвиль), приймального датчика (або приймача хвиль), частини керування та частини живлення. Датчик передавача складається з передавача та керамічного вібраційного перетворювача діаметром приблизно 15 мм. Перетворювач функціонує для перетворення електричної енергії вібрації п’єзокерамічного вібратора в суперенергію та випромінювання в повітря; а приймаючими ультразвуковими датчиками наближення є п'єзокерамічний вібратор. Разом із підсилювальною ланцюгом він приймає хвилю для генерації механічної вібрації, яка перетворює її в електричну енергію, і використовує її як вихідний сигнал приймача датчика для виявлення переданого супер. У реальному використанні також можна використовувати п'єзокерамічний вібратор передавального датчика. Використовується як керамічний вібратор для датчиків приймача. Контрольна частина в основному контролює частоту ланцюга імпульсів, робочий цикл, розріджену модуляцію та підрахунок, а також відстань виявлення, яку надсилає передавач. Джерело живлення ультразвукового датчика (або джерело сигналу) можна використовувати з DC12V ± 10 % або 24V ± 10 %.

3. Режим роботи

Ультразвуковий перетворювач для вимірювання відстані використовує звукове середовище для безконтактного виявлення об’єкта без зношування. Ультразвукові датчики можуть виявляти прозорі або кольорові предмети, металеві та неметалічні предмети, тверді, рідкі та порошкоподібні матеріали. На його ефективність виявлення практично не впливають будь-які умови навколишнього середовища, включаючи кіптяв і дощ. Ультразвукові датчики в основному використовують режим виявлення прямого відбиття. Виявлений об’єкт розташований перед датчиком, який частково випромінюється назад до датчика звуковою хвилею.

4. Дальність виявлення та кут акустичної емісії

Діапазон виявлення ультразвукового датчика відстані залежить від довжини хвилі та частоти, на якій він використовується. Чим більша довжина хвилі, тим менша частота і тим більша відстань виявлення. Наприклад, компактний датчик з довжиною хвилі міліметрового діапазону має діапазон виявлення від 300 до 500 мм. Датчик з довжиною хвилі більше 5 мм може виявляти діапазон до 8 м. Деякі датчики мають вужчий 6 мм; кут акустичної емісії і тому більш придатні для точного виявлення відносно невеликих об'єктів. Інші датчики з кутами акустичного випромінювання від 12 мм до 15 мм, які здатні виявляти об’єкти з великими провалами. Крім того, ми маємо ультразвуковий датчик зовнішнього зондового типу, відповідна електронна схема знаходиться в корпусі звичайного датчика. Ця структура більше підходить для виявлення ситуацій, коли простір для встановлення обмежений. Майже всі ультразвукові датчики можуть регулювати далекі точки виходу перемикача або діапазон вимірювання. Об’єкти за межами встановленого діапазону можуть бути виявлені, але не призведуть до зміни стану виходу. Деякі датчики мають різні параметри налаштування, такі як час відгуку датчика, продуктивність зворотних втрат і регулювання робочого напрямку, коли датчик підключено до насосного пристрою. Повторюваність, довжина хвилі та інші фактори впливатимуть на точність ультразвукового датчика. Найважливішим фактором є швидкість акустичної хвилі з температурою, тому багато ультразвукових датчиків мають характеристики температурної компенсації. Ця функція дозволяє ультразвуковим датчикам з аналоговим виходом досягати повторюваності до 0,6 мм у широкому діапазоні температур.