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德國microsonic威聲超聲波傳感器pico+25/I檢測方式

2019-5-31  閱讀(1943)

  

       德國microsonic威聲超聲波傳感器

       德國威聲(Microsonic)是專業生產超聲波傳感器的世界企業,其超聲波傳感器主要應用于工業自動化、包裝、采礦、電子和汽車制造等工業領域。Microsonic超聲波傳感器能檢測各種形態的物體,如固體、液體和粉體。可以準確識別各種材料和顏色,也可以識別透明材料和薄膜,甚至細線

       超聲波傳感器是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。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。超聲波傳感器廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

  常用的超聲波傳感器由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭發射、一個探頭接收)等。

  microsonic威聲超聲波傳感器pico+25/I檢測方式

  根據被檢測對象的體積、材質、以及是否可移動等特征,超聲波傳感器采用的檢測方式有所不同,常見的檢測方式有如下四種:

  穿透式:發送器和接收器分別位于兩側,當被檢測對象從它們之間通過時,根據超聲波的衰減(或遮擋)情況進行檢測。

  限定距離式:發送器和接收器位于同一側,當限定距離內有被檢測對象通過時,根據反射的超聲波進行檢測。

  限定范圍式:發送器和接收器位于限定范圍的中心,反射板位于限定范圍的邊緣,并以無被檢測對象遮擋時的反射波衰減值作為基準值。當限定范圍內有被檢測對象通過時,根據反射波的衰減情況(將衰減值與基準值比較)進行檢測。

  回歸反射式:發送器和接收器位于同一側,以檢測對象(平面物體)作為反射面,根據反射波的衰減情況進行檢測。

  microsonic威聲超聲波傳感器pico+25/I檢測好壞

  超聲波傳感器用萬用表直接測試是沒有什么反映的。要想測試超聲波傳感器的好壞可以搭一個音頻振蕩電路,當C1為390OμF時,在反相器⑧腳與⑩腳間可產生一個1.9kHz左右的音頻信號。把要檢測的超聲波傳感器(發射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間;如果傳感器能發出音頻聲音,基本就可以確定此超聲波傳感器是好的。

  注:C1=3900μF時,為1.9kHZ左右;C1=0.O1μF時,約0.76kHZ。

  液位測試

  超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,遇到空氣與液體的界面后被反射,接收到回波信號后計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度。超聲波測量方法有很多其它方法不可比擬的優點:(1)無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬于非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸堿等強腐蝕性液體等,因此性能穩定、可靠性高、壽命長;

  (2)其響應時間短可以方便的實現無滯后的實時測量。

  系統采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發射傳感器發出超聲波脈沖,傳到液面經反射后返回接收傳感器,測出超聲波脈沖從發射到接收到所需的時間,根據媒質中的聲速,就能得到從傳感器到液面之間的距離,從而確定液面。考慮到環境溫度對超聲波傳播速度的影響,通過溫度補償的方法對傳播速度予以校正,以提高測量精度。計算公式為:

  V=331.5+0.607T

  式中:V為超聲波在空氣中傳播速度;T為環境溫度。

  S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)

  式中:S為被測距離;t為發射超聲脈沖與接收其回波的時間差;t1為超聲回波接收時刻;t0為超聲脈沖發射時刻。利用MCU的捕獲功能可以很方便地測量t0時刻和t1時刻,根據以上公式,用軟件編程即可得到被測距離S。由于本系統的MCU選用了具有SOC特點的混合信號處理器,其內部集成了溫度傳感器,因此可利用軟件很方便的實現對傳感器的溫度補償。

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