초음파 센서란?
게시 됨: 2023-01-03초음파 센서란? 실제 초음파 센서의 원리와 응용
산업 및 실생활에 적용되는 초음파 센서의 개요를 시각화할 수 있도록 초음파 센서와 관련된 모든 지식을 공유합니다.
예를 들어, 초음파 센서는 액체가 거의 가득 차 있는지 알 수 있도록 액체의 레벨을 측정하는 데 사용됩니다.
대부분 비어 있습니다. 생산 라인에 충분한 공급이 있습니까?
또는 초음파 근접 센서를 적용하여 스탬프를 찍는 것을 잊은 것과 같은 생산 라인의 물체를 확인합니다. 라벨, 잘 포장되지 않은 제품 또는 오류 ......
왜 사람들은 초음파 센서를 많이 사용하고 오늘날의 산업 혁명에서 초음파 사용의 중요성!
예를 들어, 의학에서 사람들은 초음파를 사용하여 신장 결석과 같은 질병을 감지하고 주기적인 태아 발달을 확인합니다.
초음파 센서란?
초음파 센서는 영어로 초음파 센서라고 하며 액체 레벨 측정, 폐수 유량 측정, 태아 초음파, 신장 초음파 등 다양한 환경을 전송하는 음파를 방출하는 센서 유형입니다.
게다가; 초음파도 근거리를 측정하는 전자장치이기 때문에 어떤 기술에 따라 장애물을 감지하는 초음파 근접센서라고도 한다.
초음파 센서의 구조와 원리에 대해 자세히 알아보려면 무엇입니까? 파장 형성을 살펴봐야 합니다.
초음파란 무엇입니까?
실제로 용어를 배우는 것에 대해
영어 초음파의 경우 사람들은 Ultrasound를 호출합니다.
그리고 초음파를 초음파라고 합니다.
정의는 다음과 같습니다.
초음파는 보이지 않는 파동의 일종으로 특정 초음파 주파수를 가진 모든 매질을 이동할 수 있습니다. 특히; 주파수가 16Khz 이하이면 이런 종류의 음파를 전혀 들을 수 없지만 모든 측정 장치를 모니터링해야 합니다.
예를 들어, 박쥐가 발산하는 초음파, 수면으로 전달되는 초음파, 인체에 전달되는 초음파, 고래의 초음파 등 모두 전송 주파수가 다릅니다.
인간의 귀가 인지하는 음파의 한 종류는 주파수 범위가 20hz에서 20khz인 음파입니다.
예:
나는 집에 앉아 있었는데 차가 지나가는 것을 보았다. 이때 차에서 나는 소리는 내 귀로 전달되는 음파이다.
사람의 귀로는 들리지 않지만 동물에게는 들리고 반사되는 초음파에 대해
음파의 속도
제기된 질문: 공기-액체-고체 금속 매체에서 가장 빠른 전파 매체는 무엇입니까?
나는 당신에게 한 가지를 확신합니다. 음파가 금속성 액체와 고체에서 이동할 때 전파 속도는 항상 공기 중에서보다 훨씬 빠릅니다.
이유:액체 또는 금속 매체의 경우 요소가 단단히 결합되어 초음파의 이동 속도를 높입니다.
초음파는 진공 속에서 움직인다?
초음파에 대해 말하면 전송선 측면에서 매우 다양합니다. 하지만; 방향의 관점에서 이 유형의 파동은 두 방향으로만 진행됩니다.
Broadcast in vertical directionMove in the horizontal direction제시된 질문:초음파가 진공에서 전파될 수 있습니까?
이 문제에 대해 혼란스러워하는 사람들이 많이 있습니다!
그리고 나는 당신에게 확신합니다.
초음파는 진공 상태에서 100% 전파되지 않습니다. 진공 환경은 물질 입자의 움직임이 없는 순수한 환경이기 때문입니다.
그러나 소리 전달은 항상 물질의 한 분자에서 다른 분자로 연결되는 반면(음전도라고 함) 음파에 관한 것입니다. 이러한 파동을 방출하는 센서의 문제는 기술 발전의 과정이다.
초음파 센서 구성
초음파 센서는 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
- 센서 헤드
- 장치를 고정하기 위한 나사 연결부 및 렌치 위치
- 수신기 및 방송 신호
초음파 센서 헤드는 직경 71mm, 높이 62mm로 다음과 같습니다.
초음파 센서의 회로 기판과 캡을 포함하는 부분은 분체 코팅이 통합된 알루미늄 합금으로 설계되었습니다.
회로 기판 내부에는 회로도 + 2개의 양극 및 음극은 센서에서 출력되는 출력 신호입니다.
디스플레이 유리는 폴리카보네이트 플라스틱으로 설계되었습니다.
본체 + 트랜시버 디자인 PP 플라스틱
전달된 파동 신호를 초음파 센서의 아날로그 또는 RS485 신호로 변환하는 영역은 PVDF 플라스틱 레이어로 통합됩니다.
연결 케이블이 통합된 초음파 레벨 미터 유형의 경우 케이블 부분이 플라스틱 PA로 설계되었습니다.
이들은 초음파 수위 센서의 구조를 형성하는 기본 구성 요소입니다. 게다가; 산성 및 화학적 측정 매체의 경우 본체의 PP 플라스틱 층이 ptfe로 대체됩니다. 플라스틱
초음파 센서의 작동 원리
동물의 음파는 간섭계 원리로 작동
예:
예를 들어 박쥐는 벌이 내는 음파를 감지하기 위해 음파를 내보냅니다. 벌이 내는 음파를 감지하여 박쥐는 먹이를 사냥하기 위해 쫓아갑니다.
또는 방송 박쥐가 나무, 집 등과 같은 장애물을 만나면 백래시가 피하라는 신호를 보냅니다.
초음파 센서만으로는 어떻게 작동할까요?
산업 분야에서 음향 파형 센서를 사용하는 목적은 액체와 고체의 레벨을 측정하고 보고하는 것입니다.
그러므로; 초음파 센서의 원리는 자체적으로 생성된 파동을 수신하고 전송하는 과정에 따라 작동합니다. 구체적으로; 10~12m 정도 수조에 센서를 설치하고 측정기에 24v 전원을 공급하면
이 시간; 프로브의 오른쪽 부분은 수면 아래로 향하는 V자 모양의 빛을 발산합니다. 만지면 V 피드백이 프로브로 다시 돌아가고 신호 와이어를 따라 2개의 아날로그 또는 rs485 출력 라인을 통해 출력 회로 보드로 연결됩니다.
이것이 생산 중에 모든 초음파 센서를 통합해야 하는 트랜시버의 작동 원리입니다. 최고 수준의 정확도 측정을 보장하기 위해
초음파 센서 적용
초음파의 경우 많은 응용 분야가 있습니다. 그들은 액체 모니터링 및 일상 생활을 위해 산업계에서 널리 사용됩니다.
실생활에서 초음파 센서는 태아 검사, 신장 결석 검사와 같은 의학에 사용됩니다. 가정 디자인에 적용
액체 모니터링 애플리케이션용 산업용 초음파 센서; 고체 - 가스, 장애물 회피 로봇의 설계 및 제조
다음은 이 측정 장치의 최적 기능을 시뮬레이션하는 데 도움이 되는 초음파 센서의 몇 가지 실용적인 용도입니다.
거리 측정용 초음파 센서
초음파 센서는 충돌이 없는지 확인하기 위해 파도를 통해 이동하는 물체의 점근 거리(가까운 거리)를 측정하는 데 사용됩니다. 일정한 거리를 유지하려면 초음파 근접 센서 또는 초음파 거리 센서라고 해야 합니다.
예:
모든 선박에는 선박과 항구 사이의 거리(예: 1km)를 생성하기 위해 초음파가 장착되어 있습니다. 그런 다음 배가 항구에서 1km를 돌아오면 센서가 직원에게 경고하여 항구 충돌을 피하기 위해 도킹할 때 속도를 줄이도록 선박에 알립니다.
또는 슈퍼마켓에서 문에 장착된 근접 센서를 사용하십시오. 사람들이 문에 특정 거리에 접근하면 문이 열립니다. 문을 통과하는 사람들은 스스로 닫힐 것이다
장애물 감지 초음파 센서
초음파를 통한 장애물 감지는 모양 없는 충돌을 피하기 위해 매우 최적화되어 있습니다. 군용 잠수함, 항공기, 차량의 애플리케이션은 초음파 센서를 사용하여 외부 장애물을 피합니다. …
예:
차량 전후방에 내장된 초음파 거리감지 센서는 후진이나 회전 시 주변에 장애물이 있을 경우 운전자가 장애물과 충돌하지 않도록 영상으로 알려줍니다.
또는 잠수함에 설계된 초음파 센서; 충돌을 피하기 위해 암초를 감지하기 위해 바다 밑으로 이동할 때 선박을 돕습니다.
의료용 초음파 기계
초음파센서는 주기적인 태아초음파, 담석, 진석, 요로결석 등 체내 이물질의 초음파 검사, 영상촬영 등 의료에 응용되는 전자소자이다.
예:
고관절 통증, 배뇨 시 통증, 출혈이 있지만 어떤 질환인지 알 수 없는 분들은 병원에 가서 결석 여부를 알아보기 위해 복부 초음파 검사를 하게 됩니다.
수위 측정용 초음파 센서
초음파 센서로 수위를 측정하는 것 또한 매우 효과적인 산업 응용 분야입니다. 생산 공장에서 액체를 모니터링하기 위해 인간을 대체하는 전자 장치입니다.
예:
폐수 탱크는 높이가 6m이며, 사용자는 탱크에서 물이 증가하고 감소하는 양을 리터 단위로 모니터링해야 합니다.
이 경우 초음파 센서를 사용하여 파도를 물에 쏘고 4-20ma 신호를 미터로 가져와 출력 센서가 전송하는 신호에 따라 선형 수위를 표시합니다.
유량 측정용 초음파 센서
통합 초음파 센서에 의한 유량 측정은 파이프라인의 유량을 매우 높은 정확도로 항상 안정적으로 유지합니다. 이것은 매우 멋진 트래픽 모니터링 앱입니다
예:
예를 들어 DN50 파이프라인과 필요한 공장에서 흐르는 폐수의 양은 항상 15m3/h 범위 내에 있습니다. 그러면 음파 센서 가 내장된 유량계 유형이 항상 표준 솔루션입니다.
산업용 초음파 센서
석유 모니터링 전용으로 설계된 초음파 센서 유형입니다. 오늘날의 산업에서 시멘트, 모래, 석재와 같은 액체, 고체
예:
초음파근접센서; 초음파 센서, 레이더 초음파 센서…
지문 초음파 센서
안드로이드 모바일 장치에 통합된 애플리케이션, 문 열기 및 닫기 처리, 시간 기록원 만들기… 사람의 지문을 스캔하여
예:
도어 핸들에 통합된 지문 초음파 센서. A씨는 문에 지문을 찍고 A씨만이 지문을 만져 문을 열고 닫을 수 있다. 게다가 아무도 열 수 없어
계시원에 내장된 지문 초음파 센서로 1000개의 지문을 설치할 수 있습니다. 직원의 업무는 지문을 확인하는 것입니다.
근로자가 회사에 출근할 때도 손으로 눌러줘야 하고, 돌아올 때도 손으로 눌러준다. 센서는 반환 시간까지의 시간을 기록합니다. 임금을 계산하기 위해 근로자가 한 달 동안 일한 총 시간 수
초음파 센서의 장단점
현재; 광범위한 초음파 응용 분야에서 초음파 센서는 널리 사용됩니다.
하지만; 각 유형의 초음파 센서에는 고유한 장점과 단점이 있기 때문에 여전히 추가 개선이 필요합니다.
방수 초음파 센서
장기간 작동하는 동안 장비를 손상시킬 수 있는 증기의 유입을 방지할 수 있는 전자 장치 유형입니다.
방수형 초음파 센서는 2가지 종류가 있습니다. 완전히 물속에 떨어뜨려 측정하는 타입과 초음파 센서를 설치하여 물로부터 보호되는 영역을 두되 물의 침투에 대해 ip68 규격을 통합한 타입입니다.
방수 초음파 센서는 IP68 표준에 따라 설계되었으며 출력 신호 출력 단자에서도 완전히 밀봉된 설계입니다.
레벨을 측정하거나 장애물을 감지하기 위해 수중 초음파를 보낼 수 있는 센서가 필요한 애플리케이션 디자인도 있습니다.
방수 초음파 변압기의 단점은 기본 측정 범위를 수동으로 유연하게 설정할 수 없고 plc 또는 scada 시스템에만 설치할 수 있다는 것입니다.
아날로그 초음파 센서 4-20ma 0-10v
아날로그 초음파 센서는 제어 모니터링을 위해 아날로그 신호를 출력하는 거리 또는 식물 유체를 모니터링하는 데 사용되는 새로운 혁신입니다.
이 유형의 센서의 장점은 4-20ma, 0-10v, 0-5v, 0-1v와 같은 다양한 아날로그 출력입니다. 항상 높은 측정 정확도를 유지합니다.
모터 등의 대용량에 영향을 받아 인버터 등 외부 요인에 의한 모니터링 시 단점이나 간섭으로 인해 정확도가 저하될 수 있습니다.
초음파 센서 hy-srf05 arduino
아두이노 초음파 센서는 물체의 거리를 측정하고 LCD에 매개변수를 표시하여 결과를 반환하는 데 널리 사용되는 저비용 전자 설계 센서 회로입니다.
arduino 초음파 라인의 장점은 매우 빠른 실제 측정 값에 대한 피드백을 수신하고 전송할 수 있다는 것입니다.
hy-srf05 초음파 센서의 단점은 측정 거리가 매우 짧아 측정 프로세스가 매우 제한적이라는 것입니다.
omron 초음파 센서 E4PA-N
이 유형의 초음파 센서는 고체 – 액체 – 기체 측정, 물체 거리를 위한 다양한 측정 범위로 설계되었습니다. 일본 기술에 따라 omron에서 유래
내부에; omron e4pa-n 모델은 매우 일반적으로 사용되며 최대 6m의 거리로 여러 측정 범위를 설치할 수 있습니다.
omron의 e4pa-n 초음파 센서의 장점은 측정 물체의 색상에 영향을 받지 않는다는 것입니다. 객관식 피드; 다양한 주파수 설계; 신호등으로 트랜시버 문제를 조정할 수 있습니다.
단점 정확도가 높지 않습니다. 많은 환경이 적용되지 않음
초음파 센서 터키
액체 레벨 측정 환경에 적용되는 터키 원산지의 초음파 유형. 이 센서는 베트남에서 꽤 새로운 것입니다.
이 서브의 장점은 별게 아니라 다양한 레벨 측정 범위
단점은 다른 정확도가 낮다는 것입니다. 터키에서 제작되어 정확도가 필요하지 않은 측정 환경에서만 사용하십시오.
디넬. 초음파 센서
Dinel 초음파 센서는 이 브랜드의 초음파 수위 측정기가 베트남에서 너무 오래되고 인기가 있기 때문에 테이블에서 벗어났습니다.
Dinel 초음파 레벨 프로브의 장점 높은 내구성 – 레벨 측정 범위 설정의 유연성 – 평판이 좋은 대리점 및 항상 재고 있음 – 표준 정확도 및 매우 저렴한 가격
개선이 필요한 초음파 다이넬의 단점은 센서의 내열성이 최대 70 oC에 불과하다는 것입니다. 산성 환경에서 광범위하게 적용하려면 외부에 추가 PTFE 코팅을 통합하는 것이 좋습니다.
ifm . 초음파 센서
Ifm의 초음파는 물체를 감지하기 위해 거리를 측정하는 환경에서 주로 사용되며 액체는 그다지 대중적이지 않습니다.
ifm 초음파 센서의 특징은 단거리 및 장거리를 측정할 수 있다는 것입니다. 출력 신호는 아날로그, 온/오프만큼 다양하며 가격도 매우 저렴합니다.
이 유형의 초음파의 단점은 정확도가 높지 않다는 것입니다. 구조 설계가 아직 손상되지 않았으며 온도 저항이 매우 낮습니다.
그래서 요컨대 초음파 레벨 센서를 선택하기 위해 어떤 점을 주의해야 할까요?
저렴한 초음파 센서를 선택하는 5가지 참고 사항
브랜드를 찾고 초음파 센서를 선택하는 것은 올바른 유형을 선택할 때만 저렴합니다. 최적의 내구성으로 기능을 최대한 활용
초음파 액체 레벨 측정 라인의 경우 다양한 측정 환경에서 사용할 수 있는 다양한 옵션이 있습니다. 각 내장 옵션에는 특정 가격이 있습니다.
측정할 액체는 정확히 무엇입니까? 탱크의 측정 범위는 몇 미터입니까?
액체 온도 + 측정할 영역 온도 확인
액체 탱크에 스테인리스 스틸 막대가 있는지 또는 내부에 장애물이 있는지 확인하십시오. 초음파 센서의 경우 파동은 항상 투과각이 있는 V 모양을 방출하므로 장애물에 부딪히면 오류가 발생합니다.
게다가; 필요한 출력 신호가 무엇인지, 범위가 낮은 경우 측정 영역을 확인하고 최상의 솔루션을 위해 레벨 프로브를 사용해야 합니다.
게다가; 초음파 센서를 구매한 후 평판이 좋은 공급업체 및 보증 지원을 받는 것은 무언가 잘못되었을 때 시간을 절약할 수 있는 놀라운 일입니다.
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