什么是超声波传感器

已发表: 2023-01-03

什么是超声波传感器? 超声波传感器原理及实际应用

分享与超声波传感器相关的所有知识,让您直观地了解超声波传感器在工业和现实生活中的应用概况。

例如,超声波传感器用于测量液体的液位,以了解液体是几乎满了还是没有
最空虚; 生产线是否有足够的供应?

或者应用超声波接近传感器检查生产线上的物体,例如忘记贴邮票; 标签、包装不当的产品或错误……

为什么人们如此多地使用超声波传感器以及在当今工业革命中使用超声波的重要性!

比如在医学上,人们用超声波来检测肾结石等疾病,周期性检查胎儿发育情况等。

什么是超声波传感器?

超声波传感器在英文中,叫做ultrasonic sensor,是一种发出声波的传感器,可以传输很多不同的环境,比如液位测量、废水流量测量、胎儿超声、肾脏超声……

除了; 超声波也是一种测量近距离的电子设备,因此又被称为超声波接近传感器,是根据一定的技术来检测障碍物的。

详细了解超声波传感器的结构和原理,到底是什么? 你应该看看它的波长形成

什么是超声波?

实际上关于学习术语

对于英文ultrasound,人们称其为Ultrasound

而超声波就叫做超声波

至于定义:

超声波是一种看不见的波,以一定的超声波频率可以在任何介质中传播。 尤其; 如果频率低于16Khz,我们根本听不到这种声波,但我们必须监控所有测量设备。

例如:蝙蝠发出的超声波,传到水面的超声波,传到人体的超声波,鲸鱼的超声波等,它们都有不同的发射频率。

人耳感知的一种声波是频率范围为 20hz 至 20khz 的声波。

例如:

我坐在家里,看到一辆汽车经过。 这时候从车里传来的声音就是传到我耳朵里的声波

对于人耳听不到但动物可以听到并反射的超声波

声波速度

提出的问题:在气-液-固金属介质中,哪种介质传播速度最快?

我向你保证一件事:当声波在金属液体和固体中传播时,传播速度总是比在空气中快得多。

原因:对于液体或金属介质,元素紧密结合在一起以提高超声波的传播速度

超声波在真空中传播?

谈到超声波,它在传输线方面非常多样化。 然而; 就方向而言,这种类型的波只有两个方向:

垂直方向广播 水平方向移动 提出的问题:超声波能在真空中传播吗?

有很多人对这个问题感到困惑!

我向你保证:

超声波100%肯定不会在真空中传播,因为真空环境是纯净的环境,不会发生物质粒子的运动。

但是,虽然声音传输总是从一个物质分子桥接到另一个物质分子(称为声传导)。但它与声波有关。 至于传感器发出这种波的问题,是技术发展的过程

超声波传感器构造

超声波传感器由三个主要部件组成:

  • 传感头
  • 螺纹连接部分和扳手固定装置的地方
  • 接收器和广播信号

超声波传感头直径为71mm,高度为62mm,其中:

包含电路板和超声波传感器盖帽的部分采用铝合金设计,并带有集成粉末涂层

电路板内部是电路图+2个正负极是传感器输出的输出信号

显示屏玻璃采用聚碳酸酯塑料设计

机身+收发器设计PP塑料

将发射的波信号转换为超声波传感器的模拟或RS485信号的区域集成有PVDF塑料层。

对于集成连接电缆的超声波液位计,电缆部分采用塑料 PA 设计。

这些是构成超声波水位传感器结构的基本元件。 除了; 对于酸性和化学性的测量介质,阀体的PP塑料层由聚四氟乙烯代替。 塑料

超声波传感器的工作原理

至于来自动物的声波,它的工作原理是干涉测量法

例如:

例如,蝙蝠会发出声波来感应蜜蜂发出的声波。 蝙蝠感应到蜜蜂发出的声波,就会追逐猎物

或者广播蝙蝠遇到树木、房屋等障碍物,然后后退信号让它躲避

至于单独的超声波传感器,它将如何工作?

对于工业,使用声波传感器的目的是测量和报告液体和固体的液位。

所以; 超声波传感器的工作原理是根据自身产生的波进行接收和发射的过程。 具体来说; 当我们将传感器传感器安装到水箱中约10或12m并为测量装置提供24v电源时

这次; 探头的右侧部分会发出 V 形光,指向水面; 触摸后会有一个V反馈回探头,然后沿着信号线通过2根模拟或rs485输出线连接到输出电路板。

这是所有超声波传感器在生产过程中必须集成的收发器的工作原理; 确保最高水平的准确度测量

超声波传感器的应用

对于超声波,有很多应用。 广泛应用于工业液体监测和日常生活中

在现实生活中,超声波传感器用于医学上,如胎儿检测、肾结石检测; 在家居设计中的应用

用于液体监测应用的工业超声波传感器; 固-气,避障机器人的设计与制造

以下是超声波传感器的一些实际用途,以帮助我们模拟这种测量设备的最佳功能。

用于测量距离的超声波传感器

超声波传感器用于测量物体在波浪中运动的渐近距离(近),以确保不会发生碰撞; 保持一定距离应称为超声波接近传感器或超声波距离传感器

例如:

所有船舶都配备了超声波,以在船舶和港口之间建立距离,例如 1 公里。 然后,当船舶从港口返回1km时,传感器会提醒工作人员通知船舶在靠港时减速,避免撞港。

或者使用超市门口安装的接近传感器; 当人接近门一定距离时,门会打开; 进门的人会自己关上

障碍物检测超声波传感器

通过超声波进行的障碍物检测得到了极大的优化,可以避免无形碰撞。 由于使用了超声波传感器,在军用潜艇、飞机、车辆中的应用也避免了外部障碍,……

例如:

车头和车尾内置超声波测距传感器,在倒车或转弯时,如果附近有障碍物,会通过图像提示,避免与障碍物发生碰撞。

或设计在潜艇上的超声波传感器; 帮助船只在海底移动时探测珊瑚礁以避免碰撞

医用超声机

超声波传感器是一种电子设备,应用于医学如:定期胎儿超声、体内异物如胆结石、真石、泌尿系结石等的超声检查。

例如:

腰痛、尿痛、出血但又不知道是什么病的人会去医院做腹部B超,看看有没有结石。

用于水位测量的超声波传感器

用超声波传感器测量水位也是一种极其有效的工业应用。 是一种电子设备,可以代替人类在生产工厂中监控液体

例如:

一个6m高的污水箱,用户需要以升水为单位监测箱内的增减水量。

在这种情况下,使用超声波传感器将波浪射入水中,根据输出传感器传输的信号将4-20ma信号发送到仪表以显示线性水位。

流量测量用超声波传感器

集成超声波传感器的流量测量使管道上的流量始终保持稳定,精度非​​常高。 这是一个非常酷的交通监控应用程序

例如:

流经DN50管道的废水量和他们需要的工厂总是在15m3/h的范围内,例如。 那么内置声波传感器的流量计类型永远是标准方案

工业超声波传感器

是一种专为石油监测设计的超声波传感器; 当今工业中的液体、固体如水泥、沙子、石头

例如:

超声波接近传感器; 超声波传感器、雷达超声波传感器……

指纹超声波传感器

Android 移动设备上的集成应用程序,处理门的打开和关闭,制作计时...... 通过使用人类指纹扫描

例如:

集成在门把手上的指纹超声波传感器。 A先生在上面安装了他的指纹,只有A先生可以触摸他的指纹来开门和关门; 除此之外,没有人可以打开它

计时器上的集成指纹超声波传感器允许在其上安装 1000 个指纹。 员工的工作是验证他/她的指纹

工人来公司上班要按手,回来也要按手。 传感器会记录时间,直到返回时间; 计算工资的工人当月工作的总小时数

超声波传感器的优缺点

当前; 超声波应用广泛,超声波传感器颇受欢迎

然而; 它们仍然需要进一步改进,因为每种类型的超声波传感器都有其自身的优点和缺点

防水超声波传感器

一种电子设备,其水平仪可防止蒸汽进入,蒸汽会在长期运行期间损坏设备。

防水超声波传感器有两种类型:完全浸入水中进行测量的类型和将超声波传感器安装在防水​​区域但集成了 ip68 防水标准的类型。

防水型超声波传感器按照IP68标准设计,在设计上完全密封,即使在输出信号输出端。

甚至有些应用设计需要传感器能够发送潜水超声波来测量水平或检测障碍物。

防水超声波变压器的缺点是默认量程我们不能手动灵活设置,只能安装在plc或scada系统上。

模拟超声波传感器 4-20ma 0-10v

模拟超声波传感器是一种新的创新,用于监测工厂流体或距离,从中输出模拟信号以进行控制监测。

此类传感器的优点是模拟量输出多样,如4-20ma、0-10v、0-5v、0-1v……始终具有较高的测量精度。

缺点或干扰导致监测时受到外部因素的影响,例如逆变器,受电机大容量影响等。

超声波传感器 hy-srf05 arduino

arduino超声波传感器是一种低成本的电子设计传感器电路,广泛用于测量物体距离并通过在LCD上显示参数返回结果。

arduino 超声波线的优点是能够接收和传输极快实际测量值的反馈

hy-srf05超声波传感器的缺点是它的测量距离很短,所以测量过程非常有限。

欧姆龙超声波传感器E4PA-N

这种类型的超声波传感器设计有许多不同的测量范围,用于固体 - 液体 - 气体测量,物体距离。 根据日本技术源自欧姆龙

里面; 欧姆龙e4pa-n型号非常常用,允许安装多个量程,最大距离为6m。

欧姆龙的e4pa-n超声波传感器的优点是不受被测物体颜色的影响; 多项选择提要; 设计多种频率; 有了信号灯,我们就可以调整收发问题了

缺点准确率不高; 许多环境不适用

超声波传感器土耳其

应用于液位测量环境的土耳其产超声波式。 这个传感器在越南很新

这个子的优点不多,就是各种电平测量范围

缺点是对方精度低。 土耳其制造,你懂的,只用在对精度要求不高的测量环境中

迪内尔。 超声波传感器

Dinel超声波传感器下架是因为这个牌子的超声波水位计太老了,在越南很流行。

Dinel 超声波液位探头的优势 耐用性高 – 可灵活设置液位测量范围 – 信誉良好的经销商且始终有库存 – 标准精度和相当便宜的价格

超声波dinel需要改进的缺点是传感器的耐热性只能达到70 oC——建议在外部集成额外的ptfe涂层,以便在酸性环境中广泛应用。

易福门。 超声波传感器

易福门的超声波主要用于测量距离以检测物体的环境,液体不是很受欢迎。

ifm 超声波传感器的特点是它可以测量任何短距离和长距离的东西——输出信号与模拟、开/关一样多样——而且价格也很便宜。

这种超声波的缺点是精度不高——结构设计仍然未受破坏——耐温性相当低。

那么简而言之,选择超声波液位传感器,我们应该注意哪些问题呢?

选择廉价超声波传感器的5个注意事项

找品牌选超声波传感器只有选对了型号才便宜; 并充分利用其功能,具有最佳的耐用性

至于超声波液位测量线,它有多种选择,可用于许多不同的测量环境。 每个内置选项都有一定的价格

被测液体到底是什么? 坦克的测量范围是多少米?

检查液体温度+待测区域温度

查看液槽内是否有不锈钢条或内部是否有障碍物。 因为对于超声波传感器来说,波总是发出一个V字形,有发射角,所以碰到障碍物会产生误差

除了; 看你需要的输出信号是什么,测量区域如果量程低,你应该使用液位探头以获得最佳解决方案。

除了; 购买超声波传感器后,信誉良好的供应商和保修支持是一件了不起的事情,可以在出现问题时节省时间。

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