什麼是超聲波傳感器

已發表: 2023-01-03

什麼是超聲波傳感器? 超聲波傳感器原理及實際應用

分享與超聲波傳感器相關的所有知識,讓您直觀地了解超聲波傳感器在工業和現實生活中的應用概況。

例如,超聲波傳感器用於測量液體的液位,以了解液體是幾乎滿了還是沒有
最空虛; 生產線是否有足夠的供應?

或者應用超聲波接近傳感器檢查生產線上的物體,例如忘記貼郵票; 標籤、包裝不當的產品或錯誤……

為什麼人們如此多地使用超聲波傳感器以及在當今工業革命中使用超聲波的重要性!

比如在醫學上,人們用超聲波來檢測腎結石等疾病,週期性檢查胎兒發育情況等。

什麼是超聲波傳感器?

超聲波傳感器在英文中,叫做ultrasonic sensor,是一種發出聲波的傳感器,可以傳輸很多不同的環境,比如液位測量、廢水流量測量、胎兒超聲、腎臟超聲……

除了; 超聲波也是一種測量近距離的電子設備,因此又被稱為超聲波接近傳感器,是根據一定的技術來檢測障礙物的。

詳細了解超聲波傳感器的結構和原理,到底是什麼? 你應該看看它的波長形成

什麼是超聲波?

實際上關於學習術語

對於英文ultrasound,人們稱其為Ultrasound

而超聲波就叫做超聲波

至於定義:

超聲波是一種看不見的波,以一定的超聲波頻率可以在任何介質中傳播。 尤其; 如果頻率低於16Khz,我們根本聽不到這種聲波,但我們必須監控所有測量設備。

例如:蝙蝠發出的超聲波,傳到水面的超聲波,傳到人體的超聲波,鯨魚的超聲波等,它們都有不同的發射頻率。

人耳感知的一種聲波是頻率範圍為 20hz 至 20khz 的聲波。

例如:

我坐在家裡,看到一輛汽車經過。 這時候從車里傳來的聲音就是傳到我耳朵裡的聲波

對於人耳聽不到但動物可以聽到並反射的超聲波

聲波速度

提出的問題:在氣-液-固金屬介質中,哪種介質傳播速度最快?

我向你保證一件事:當聲波在金屬液體和固體中傳播時,傳播速度總是比在空氣中快得多。

原因:對於液體或金屬介質,元素緊密結合在一起以提高超聲波的傳播速度

超聲波在真空中傳播?

談到超聲波,它在傳輸線方面非常多樣化。 然而; 就方向而言,這種類型的波只有兩個方向:

垂直方向廣播 水平方向移動 提出的問題:超聲波能在真空中傳播嗎?

有很多人對這個問題感到困惑!

我向你保證:

超聲波100%肯定不會在真空中傳播,因為真空環境是純淨的環境,不會發生物質粒子的運動。

但是,雖然聲音傳輸總是從一個物質分子橋接到另一個物質分子(稱為聲傳導)。但它與聲波有關。 至於傳感器發出這種波的問題,是技術發展的過程

超聲波傳感器構造

超聲波傳感器由三個主要部件組成:

  • 傳感頭
  • 螺紋連接部分和扳手固定裝置的地方
  • 接收器和廣播信號

超聲波傳感頭直徑為71mm,高度為62mm,其中:

包含電路板和超聲波傳感器蓋帽的部分採用鋁合金設計,並帶有集成粉末塗層

電路板內部是電路圖+2個正負極是傳感器輸出的輸出信號

顯示屏玻璃採用聚碳酸酯塑料設計

機身+收發器設計PP塑料

將發射的波信號轉換為超聲波傳感器的模擬或RS485信號的區域集成有PVDF塑料層。

對於集成連接電纜的超聲波液位計,電纜部分採用塑料 PA 設計。

這些是構成超聲波水位傳感器結構的基本元件。 除了; 對於酸性和化學性的測量介質,閥體的PP塑料層由聚四氟乙烯代替。 塑料

超聲波傳感器的工作原理

至於來自動物的聲波,它的工作原理是乾涉測量法

例如:

例如,蝙蝠會發出聲波來感應蜜蜂發出的聲波。 蝙蝠感應到蜜蜂發出的聲波,就會追逐獵物

或者廣播蝙蝠遇到樹木、房屋等障礙物,然後後退信號讓它躲避

至於單獨的超聲波傳感器,它將如何工作?

對於工業,使用聲波傳感器的目的是測量和報告液體和固體的液位。

所以; 超聲波傳感器的工作原理是根據自身產生的波進行接收和發射的過程。 具體來說; 當我們將傳感器傳感器安裝到水箱中約10或12m並為測量裝置提供24v電源時

這次; 探頭的右側部分會發出 V 形光,指向水面; 觸摸後會有一個V反饋回探頭,然後沿著信號線通過2根模擬或rs485輸出線連接到輸出電路板。

這是所有超聲波傳感器在生產過程中必須集成的收發器的工作原理; 確保最高水平的準確度測量

超聲波傳感器的應用

對於超聲波,有很多應用。 廣泛應用於工業液體監測和日常生活中

在現實生活中,超聲波傳感器用於醫學上,如胎兒檢測、腎結石檢測; 在家居設計中的應用

用於液體監測應用的工業超聲波傳感器; 固-氣,避障機器人的設計與製造

以下是超聲波傳感器的一些實際用途,以幫助我們模擬這種測量設備的最佳功能。

用於測量距離的超聲波傳感器

超聲波傳感器用於測量物體在波浪中運動的漸近距離(近),以確保不會發生碰撞; 保持一定距離應稱為超聲波接近傳感器或超聲波距離傳感器

例如:

所有船舶都配備了超聲波,以在船舶和港口之間建立距離,例如 1 公里。 然後,當船舶從港口返回1km時,傳感器會提醒工作人員通知船舶在靠港時減速,避免撞港。

或者使用超市門口安裝的接近傳感器; 當人接近門一定距離時,門會打開; 進門的人會自己關上

障礙物檢測超聲波傳感器

通過超聲波進行的障礙物檢測得到了極大的優化,可以避免無形碰撞。 由於使用了超聲波傳感器,在軍用潛艇、飛機、車輛中的應用也避免了外部障礙,……

例如:

車頭和車尾內置超聲波測距傳感器,在倒車或轉彎時,如果附近有障礙物,會通過圖像提示,避免與障礙物發生碰撞。

或設計在潛艇上的超聲波傳感器; 幫助船隻在海底移動時探測珊瑚礁以避免碰撞

醫用超聲機

超聲波傳感器是一種電子設備,應用於醫學如:定期胎兒超聲、體內異物如膽結石、真石、泌尿系結石等的超聲檢查。

例如:

腰痛、尿痛、出血但又不知道是什麼病的人會去醫院做腹部B超,看看有沒有結石。

用於水位測量的超聲波傳感器

用超聲波傳感器測量水位也是一種極其有效的工業應用。 是一種電子設備,可以代替人類在生產工廠中監控液體

例如:

一個6m高的污水箱,用戶需要以升水為單位監測箱內的增減水量。

在這種情況下,使用超聲波傳感器將波浪射入水中,根據輸出傳感器傳輸的信號將4-20ma信號發送到儀表以顯示線性水位。

流量測量用超聲波傳感器

集成超聲波傳感器的流量測量使管道上的流量始終保持穩定,精度非​​常高。 這是一個非常酷的交通監控應用程序

例如:

流經DN50管道的廢水量和他們需要的工廠總是在15m3/h的範圍內,例如。 那麼內置聲波傳感器的流量計類型永遠是標準方案

工業超聲波傳感器

是一種專為石油監測設計的超聲波傳感器; 當今工業中的液體、固體如水泥、沙子、石頭

例如:

超聲波接近傳感器; 超聲波傳感器、雷達超聲波傳感器……

指紋超聲波傳感器

Android 移動設備上的集成應用程序,處理門的打開和關閉,製作計時...... 通過使用人類指紋掃描

例如:

集成在門把手上的指紋超聲波傳感器。 A先生在上面安裝了他的指紋,只有A先生可以觸摸他的指紋來開門和關門; 除此之外,沒有人可以打開它

計時器上的集成指紋超聲波傳感器允許在其上安裝 1000 個指紋。 員工的工作是驗證他/她的指紋

工人來公司上班要按手,回來也要按手。 傳感器會記錄時間,直到返回時間; 計算工資的工人當月工作的總小時數

超聲波傳感器的優缺點

當前; 超聲波應用廣泛,超聲波傳感器頗受歡迎

然而; 它們仍然需要進一步改進,因為每種類型的超聲波傳感器都有其自身的優點和缺點

防水超聲波傳感器

一種電子設備,其水平儀可防止蒸汽進入,蒸汽會在長期運行期間損壞設備。

防水超聲波傳感器有兩種類型:完全浸入水中進行測量的類型和將超聲波傳感器安裝在防水區域但集成了 ip68 防水標準的類型。

防水型超聲波傳感器按照IP68標准設計,在設計上完全密封,即使在輸出信號輸出端。

甚至有些應用設計需要傳感器能夠發送潛水超聲波來測量水平或檢測障礙物。

防水超聲波變壓器的缺點是默認量程我們不能手動靈活設置,只能安裝在plc或scada系統上。

模擬超聲波傳感器 4-20ma 0-10v

模擬超聲波傳感器是一種新的創新,用於監測工廠流體或距離,從中輸出模擬信號以進行控制監測。

此類傳感器的優點是模擬量輸出多樣,如4-20ma、0-10v、0-5v、0-1v……始終具有較高的測量精度。

缺點或乾擾導致監測時受到外部因素的影響,例如逆變器,受電機大容量影響等。

超聲波傳感器 hy-srf05 arduino

arduino超聲波傳感器是一種低成本的電子設計傳感器電路,廣泛用於測量物體距離並通過在LCD上顯示參數返回結果。

arduino 超聲波線的優點是能夠接收和傳輸極快實際測量值的反饋

hy-srf05超聲波傳感器的缺點是它的測量距離很短,所以測量過程非常有限。

歐姆龍超聲波傳感器E4PA-N

這種類型的超聲波傳感器設計有許多不同的測量範圍,用於固體 - 液體 - 氣體測量,物體距離。 根據日本技術源自歐姆龍

裡面; 歐姆龍e4pa-n型號非常常用,允許安裝多個量程,最大距離為6m。

歐姆龍的e4pa-n超聲波傳感器的優點是不受被測物體顏色的影響; 多項選擇提要; 設計多種頻率; 有了信號燈,我們就可以調整收發問題了

缺點準確率不高; 許多環境不適用

超聲波傳感器土耳其

應用於液位測量環境的土耳其產超聲波式。 這個傳感器在越南很新

這個子的優點不多,就是各種電平測量範圍

缺點是對方精度低。 土耳其製造,你懂的,只用在對精度要求不高的測量環境中

迪內爾。 超聲波傳感器

Dinel超聲波傳感器下架是因為這個牌子的超聲波水位計太老了,在越南很流行。

Dinel 超聲波液位探頭的優勢 耐用性高 – 可靈活設置液位測量範圍 – 信譽良好的經銷商且始終有庫存 – 標準精度和相當便宜的價格

超聲波dinel需要改進的缺點是傳感器的耐熱性只能達到70 oC——建議在外部集成額外的ptfe塗層,以便在酸性環境中廣泛應用。

易福門。 超聲波傳感器

易福門的超聲波主要用於測量距離以檢測物體的環境,液體不是很受歡迎。

ifm 超聲波傳感器的特點是它可以測量任何短距離和長距離的東西——輸出信號與模擬、開/關一樣多樣——而且價格也很便宜。

這種超聲波的缺點是精度不高——結構設計仍然未受破壞——耐溫性相當低。

那麼簡而言之,選擇超聲波液位傳感器,我們應該注意哪些問題呢?

選擇廉價超聲波傳感器的5個注意事項

找品牌選超聲波傳感器只有選對了型號才便宜; 並充分利用其功能,具有最佳的耐用性

至於超聲波液位測量線,它有多種選擇,可用於許多不同的測量環境。 每個內置選項都有一定的價格

被測液體到底是什麼? 坦克的測量範圍是多少米?

檢查液體溫度+待測區域溫度

查看液槽內是否有不銹鋼條或內部是否有障礙物。 因為對於超聲波傳感器來說,波總是發出一個V字形,有發射角,所以碰到障礙物會產生誤差

除了; 看你需要的輸出信號是什麼,測量區域如果量程低,你應該使用液位探頭以獲得最佳解決方案。

除了; 購買超聲波傳感器後,信譽良好的供應商和保修支持是一件了不起的事情,可以在出現問題時節省時間。

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