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超声波传感器的工作步骤

超声波传感器工作分为两个步骤:

发射模式:

1, 在电子振荡器的作用下传感器产生一批声波/脉冲,然后这些声波被发送到周围空气 。

2, 声波从传感器传送到目标物。

3, 传感器转换成接受模式。

接收模式:

4,部分被物体反射的回声返回到传感器中去。

5,传感器的微处理器计算发射接收所用的时间t。(如果声速在介质中传播速度为v,传感器距离目标物的距离则为:S=v*t/2)

6,微处理器驱动一个显示距离或开关量的输出信号.

这样的话就完成了一个完整的工作过程,原理也是非常简单吧。

接下来就是应用的问题了,超声波传感器与光电传感器虽然在某些应用的时候可以互相替代,但大部分时候它们其实是互补型的关系。

超声波传感器相对于光电传感器的优势:

1.   可以绕过细小的障碍物(比如粉尘)(这种环境中光电是完全不可以的)。

2.   可以测量液体位置。(如用于液位监测)

3.   不受物体表面颜色的影响。(极暗或极亮的物体表面)

4.   超声波传感器可以用于油污环境中。(即使有油污溅到感应面上传感器仍可以正常工作,但如果油污溅到光电传感器的发射接收面上,光电就不能工作了)

5.   可以测量透明物体。(比如玻璃的有无或者位移信息)

当然,超声波传感器也不是万能的,有些因素会对超声波的使用产生很大的影响。因为超声波传感器判断距离的根本原理是利用声波在空气中传播的速度及时间来判断的,而声波在空气中传播的速度受到以下因素影响比较大:

1.   温度——温度过高或过低都会使测量结果出现很大偏差。(比如测量热金属时……)

2.   压力——当声波所处环境中压强与大气压不同时,结果影响也很大。(比如在压力容器中测量液位或物位时……)

3.   超声波工作时发射出的其实是一个声波的波面,(从立体角度上来说是一个锥体,所以不能测量细小的物体。(这个时候只能求助于光斑较小的激光传感器了)

4.   空气流动——当空气流动较强时,有些声波会被“吹走”( 比如我们处于上风口和下风口两种不同位置听人讲话时感觉清晰度明显不同……)

还要注意的一方面是:因为超声波传感器受到的影响因素比较多,所以其精度普遍不高,如果对测量精度要求非常高的场合,就不用考虑超声波了。以上就是对超声波传感器的一些总结,希望对各位设计选型的时候有所帮助。

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