超聲波傳感器的應用原理及檢測范圍

發布日期：2019-04-12 作者：超聲波傳感器點擊：

超聲波傳感器的應用原理及檢測范圍：

目前，隨著傳感器技術的不斷發展，超聲波傳感器已經被廣泛應用于工業生產當中。人們能聽到聲音是由于物體振動產生的，它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內，超過20KHZ稱為超聲波，低于20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。其中超聲波的特性是頻率高、波長短、繞射現象小。但它最顯著的特性是方向性好，且在液體、固體中衰減很小，穿透本領大，碰到介質分界面會產生明顯的反射和折射，因而廣泛應用于工業檢測中。

目前超聲波應用有三種基本類型，透射型用于遙控器，防盜報警器、自動門、接近開關等；分離式反射型用于測距、液位或料位；反射型用于材料探傷、測厚等。

超聲波傳感器則是利用聲波介質將超聲波信號轉換成其他能量信號（通常是電信號）的傳感器。超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測模式，位于傳感器前面的被檢測物通過將發射的聲波部分地發射回傳感器的接收器，從而使傳感器檢測到被測物。還有部分超聲波傳感器采用對射式的檢測模式。一套對射式超聲波傳感器包括一個發射器和一個接收器，兩者之間持續保持“收聽”。位于接收器和發射器之間的被檢測物將會阻斷接收器接收發射的聲波，從而傳感器將產生開關信號。

對被檢測物超聲波傳感器利用聲波介質進行非接觸式無磨損的檢測。超聲波傳感器對透明或有色物體，金屬或非金屬物體，固體、液體、粉狀物質均能檢測。其檢測性能幾乎不受任何環境條件的影響，包括煙塵環境和雨天。對于超聲波傳感器的檢測范圍取決于其使用的波長和頻率。波長越長，頻率越小，檢測距離越大，如具有毫米級波長的緊湊型傳感器的檢測范圍為300~500mm波長大于5mm的傳感器檢測范圍可達8m。一些傳感器具有較窄的6聲波發射角，因而更適合精確檢測相對較小的物體。另一些聲波發射角在12至15的傳感器能夠檢測具有較大傾角的物體。

超聲波傳感器具有優越的抗聲學和電氣噪聲能力，能在存在雜波或無噪聲的環境中能夠檢測到大目標的性能優異，同時實時標定、噪聲抑制及額外的過濾確保距離信息穩定，而且雜波抑制在視場內提供最大幅度反射的對象的距離信息是要求持續精確輸出應用的極佳選擇，因為被廣泛自動導航、帶聲學和電氣噪聲的環境、料位測量、槽準位測量等領域。

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