1.引言隨著自動(dòng)化等新技術(shù)的發(fā)展,傳感器的使用數(shù)量越來(lái)越大,一切現(xiàn)代化儀器、設(shè)備都離不開(kāi)傳感器。在工業(yè)生產(chǎn)中,尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,用各種傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),如溫度、壓力、流量,等等,以便使設(shè)備工作在**佳狀態(tài),產(chǎn)品達(dá)到**好的質(zhì)量。20世紀(jì)中葉,人們發(fā)現(xiàn)某些介質(zhì)的晶體(如石英晶體、酒石酸鉀鈉晶體、PZT晶體等)在高電壓窄脈沖作用下,能產(chǎn)生較大功率的超聲波。它與可聞聲波不同,可以被聚焦,能用于集成電路的焊接、顯像管內(nèi)部的清洗;在檢測(cè)方面,利用超聲波有類似于光波的折射、反射的特性,制作超聲波納探測(cè)器,可以用于探測(cè)海底沉船、敵方潛艇,等等?,F(xiàn)在超聲波已經(jīng)滲透到我們生活中的許多領(lǐng)域,例如B超、遙控、防盜、無(wú)損探傷,等等。2.超聲波的概念人們能聽(tīng)到聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的,它的頻率在20Hz―20kHz范圍內(nèi),稱為可聞聲波。低于20Hz的機(jī)械振動(dòng)人耳不可聞,稱為次聲波;高于20kHz的機(jī)械振動(dòng)稱為超聲波,常用的超聲波頻率為幾十kHz至幾十MHz。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)和縱向振蕩(縱波)。工業(yè)中的應(yīng)用常采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,但傳播速度不同。在使用超聲波傳感器時(shí),應(yīng)注意其電源電壓和電流,以確保其正常工作。蘇州電感式超聲波傳感器
換能器作用是將陶瓷振子的電振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射;而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),將其變換成電能量,作為傳感器接收器的輸出,從而對(duì)發(fā)送的超進(jìn)行檢測(cè).而實(shí)際使用中,用發(fā)送傳感器的陶瓷振子的也可以用做接收器傳感器社的陶瓷振子。控制部分主要對(duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。超聲波傳感器電源(或稱信號(hào)源)可用DC12V±10%或24V±10%。工作模式超聲波傳感器利用聲波介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式無(wú)磨損的檢測(cè)。超聲波傳感器對(duì)透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測(cè)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響,包括煙塵環(huán)境和雨天。檢測(cè)模式超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測(cè)模式。位于傳感器前面的被檢測(cè)物通過(guò)將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的接收器,從而使傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。還有部分超聲波傳感器采用對(duì)射式的檢測(cè)模式。一套對(duì)射式超聲波傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器,兩者之間持續(xù)保持“收聽(tīng)”。位于接收器和發(fā)射器之間的被檢測(cè)物將會(huì)阻斷接收器接收發(fā)射的聲波,從而傳感器將產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。磁性超聲波傳感器批發(fā)浙江羅舸智能科技有限公司為您提供 超聲波傳感器,有需求可以來(lái)電咨詢!
靈敏度也**高。(2)工作溫度。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高,特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不產(chǎn)生失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。(3)靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。超聲波測(cè)距一體模塊HC-SR04(1)模塊性能如圖2所示,HC-SR04模塊性能穩(wěn)定,測(cè)度距離精確,能和國(guó)外的SRF05、SRF02等超聲波測(cè)距模塊相媲美。模塊高精度,盲區(qū)(2cm)超近,**大識(shí)別距離為300cm。圖2HC-SR04模塊實(shí)物圖如圖3所示,系統(tǒng)的工作是由軟件和硬件的配合過(guò)程。先由嵌入式微處理器使555使能端置1,繼而555送出40KHz頻率的方波信號(hào),經(jīng)過(guò)壓電換能器(超聲波發(fā)射頭)將信號(hào)發(fā)射出去,即發(fā)射超聲波,同時(shí)該時(shí)刻啟動(dòng)定時(shí)器開(kāi)時(shí)計(jì)時(shí)。該信號(hào)遇到障礙物反射回來(lái)在此稱為回波。同時(shí),壓電換能器(超聲波接收頭)將接收的回波及接收超聲波,通過(guò)信號(hào)處理的檢波放大,通過(guò)三級(jí)放大后再送到比較器進(jìn)行比較,輸出比較電壓,輸出電壓經(jīng)過(guò)三極管以后,使之電壓與嵌入式微處理器的I/O口相匹配**后送至處理器處理。圖3超聲波測(cè)距原理框圖。
如控制發(fā)送器發(fā)出超聲波的脈沖連頻率、占空比、探測(cè)距離等等;整體系統(tǒng)的工作也需能量的提供,由電源部分完成。這樣,在電源作用下、在控制部分控制下,通過(guò)發(fā)送器發(fā)送超聲波與接收器接收超聲波便可完成超聲波傳感器所需完成的功能。四、超聲波傳感器原理--應(yīng)用由于超聲波探測(cè)器具有很強(qiáng)的穿透力,碰到物體會(huì)反射并具有多普勒效應(yīng),因此其在**、醫(yī)學(xué)、工業(yè)等方面有著***的應(yīng)用。在醫(yī)學(xué)方面,超聲波傳感器主要用于無(wú)痛、無(wú)害、簡(jiǎn)便地診斷疾病;在工業(yè)方面,超聲波傳感器主要用于對(duì)金屬的無(wú)損探傷和超聲波測(cè)厚;在汽車方面,超聲波傳感器主要用于防止踩剎車時(shí)誤踩為油門(mén)現(xiàn)象的發(fā)生,通過(guò)在汽車前后安裝8個(gè)超聲波傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn);除此之外,利用超聲波的這一特性,還可將其用于對(duì)集裝箱狀態(tài)的檢測(cè)、對(duì)液位的監(jiān)測(cè)、實(shí)現(xiàn)塑料包裝檢測(cè)的閉環(huán)控制等等。浙江羅舸智能科技有限公司致力于提供超聲波傳感器,歡迎您的來(lái)電哦!
超聲波傳感器原理--簡(jiǎn)介超聲波傳感器,用于完成對(duì)超聲波的發(fā)送和接受。由于超聲波振動(dòng)頻率高于機(jī)械波,具有波長(zhǎng)短、頻率高、繞射現(xiàn)象小、方向性好、穿透本領(lǐng)強(qiáng)、具有多普勒效應(yīng)等特點(diǎn),因此基于超聲波的特性研制出超聲波傳感器,并在工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、**等各個(gè)領(lǐng)域得到***應(yīng)用。二、超聲波傳感器原理--結(jié)構(gòu)超聲波傳感器主要由發(fā)送器部分、接收器部分、控制部分和電源部分構(gòu)成。其中,發(fā)送器部分由發(fā)送器和換能器構(gòu)成,換能器用于將振子振動(dòng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為超聲波的形式并向空中輻射;接收器部分由換能器和放大電路構(gòu)成,換能器用于接收超聲波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)以將其轉(zhuǎn)換為電能;控制部分主要完成對(duì)整體系統(tǒng)工作的控制,如控制發(fā)送器發(fā)送超聲波、判斷接收器是否接受超聲波、識(shí)別已接受超聲波的大小等等;電源部分主要為系統(tǒng)的工作提供能量。三、超聲波傳感器原理超聲波傳感器主要通過(guò)發(fā)送超聲波并接受超聲波來(lái)對(duì)某些參數(shù)或事項(xiàng)進(jìn)行檢測(cè)。發(fā)送超聲波由發(fā)送器部分完成,主要利用振子的振動(dòng)產(chǎn)生并向空中輻射超聲波;接收超聲波由接收器部分完成,主要接受由發(fā)送器輻射出的超聲波并將其轉(zhuǎn)換為電能輸出;除此之外,發(fā)送器與接收器的動(dòng)作都受控制部分控制。避免將超聲波傳感器暴露在高溫或低溫環(huán)境下,以免影響其性能。磁性超聲波傳感器批發(fā)
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超聲波傳感器的作用原理如下:1、超聲波傳感器主要材料有壓電晶體及鎳鐵鋁合金兩類。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波,同時(shí)它接收到超聲波時(shí),也能轉(zhuǎn)變成電能。2、超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其他能量信號(hào)(通常是電信號(hào))的傳感器。超聲波是振動(dòng)頻率高于20kHz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中。蘇州電感式超聲波傳感器