Points à noter lors du choix d'un capteur ultrasonique

Le choix du bon capteur ultrasonique peut être une tâche intimidante, en particulier avec la multitude d'options disponibles sur le marché. Les capteurs à ultrasons sont des appareils qui utilisent des ondes sonores pour détecter et mesurer la distance, ce qui les rend idéales pour diverses applications, telles que la robotique, les systèmes automobiles et l'automatisation industrielle. Cet article vise à vous guider à travers les points essentiels à considérer lors de la sélection d'un capteur de variété ultrasonique pour votre projet.

Types de capteurs à ultrasons

Les capteurs à ultrasons peuvent être largement classés en deux catégories:

• Capteurs de détection de proximité:

  Ces capteurs détectent la présence d'un objet dans une plage spécifiée sans mesurer la distance exacte.

• Capteurs de mesure de la distance:

  Ces capteurs mesurent avec précision la distance à un objet et fournissent une sortie sous forme de données de distance.

  
  

Critères pour choisir des capteurs à ultrasons

La sélection du bon capteur à ultrasons dépend des exigences spécifiques de votre projet. Comprendre les différents facteurs qui influencent les performances d'un capteur vous aidera à prendre une décision éclairée.

Facteurs à considérer

Pour choisir le bon capteur ultrasonique, considérez les facteurs suivants:

1. Plage de détection: La plage de détection fait référence aux distances minimales et maximales dans lesquelles le capteur peut détecter avec précision les objets. Choisissez un capteur avec une plage de détection qui correspond aux exigences de votre application.

2. Précision et résolution: La précision représente à quel point la mesure du capteur correspond à la distance réelle, tandis que la résolution se réfère au plus petit changement détectable de la distance. Considérez un capteur avec une précision élevée et une résolution pour les applications qui exigent des mesures précises.

3. Angle de faisceau: l'angle de faisceau est la largeur du cône sonore émis par le capteur. Un angle de faisceau étroit offre une meilleure discrimination d'objet et une plage de détection plus longue, tandis qu'un angle de faisceau plus large augmente le champ de vision du capteur. Choisissez un angle de faisceau qui convient le mieux à votre application.

4. Facteurs environnementaux: la température, l'humidité et la pression atmosphérique peuvent affecter les performances des capteurs à ultrasons. Sélectionnez un capteur qui peut fonctionner de manière fiable dans les conditions environnementales de votre application.

5. Fréquence: La fréquence d'un capteur à ultrasons détermine la vitesse de propagation du son et la résolution de la mesure. Des fréquences plus élevées offrent une meilleure résolution mais ont une plage de détection plus courte, tandis que les fréquences plus faibles offrent une plage plus longue avec une résolution plus faible. Choisissez un capteur avec une fréquence appropriée pour votre application.

6. Temps de réponse: Le temps de réponse est le temps pris par le capteur pour mettre à jour sa sortie après avoir détecté un changement de distance. Les temps de réponse plus rapides sont essentiels pour les applications qui nécessitent des mesures en temps réel, telles que l'évitement des obstacles en robotique.

7. Type de sortie: les capteurs à ultrasons peuvent avoir des sorties analogiques, numériques ou en série. Choisissez un capteur avec un type de sortie compatible avec les exigences de votre système.

8. Options de montage: Considérez les options de montage disponibles et assurez-vous que le capteur peut être facilement installé à votre emplacement souhaité.

9. Consommation d'énergie: la consommation d'énergie est un facteur essentiel pour les applications alimentées par batterie. Choisissez un capteur avec une faible consommation d'énergie pour prolonger la durée de vie de la batterie et minimiser la consommation d'énergie.

   
   

Applications communes

Les capteurs de tâches ultrasoniques sont largement utilisés dans diverses industries et applications, notamment:

1. Robotique: détection et évitement des obstacles, mesure de la distance et navigation.

2. Systèmes automobiles: Assistance au stationnement, détection des points morts et évitement des collisions.

3. Automatisation industrielle: contrôle du niveau, détection d'objets et manutention des matériaux.

4. Systèmes de sécurité: détection d'intrusion, contrôle d'accès et surveillance du périmètre.

5. Dispositifs médicaux: surveillance du niveau de fluide et mesure du débit.

Conclusion

La sélection du bon capteur ultrasonique est crucial pour le succès de votre projet. En considérant des facteurs tels que la plage de détection, la précision, la résolution, l'angle de faisceau, les facteurs environnementaux, la fréquence, le temps de réponse, le type de sortie, les options de montage et la consommation d'énergie, vous pouvez prendre une décision éclairée et choisir le meilleur capteur de votre application.

FAQ

1. Les capteurs à ultrasons peuvent-ils détecter tous les types de matériaux? Les capteurs à ultrasons peuvent détecter la plupart des matériaux, mais leurs performances peuvent varier en fonction de la composition du matériau, de la texture de surface et de la géométrie. En général, les surfaces dures et plates offrent de meilleures réflexions pour les ondes à ultrasons.

   
   

2. Comment la température affecte-t-elle les performances des capteurs à ultrasons? La température affecte la vitesse du son dans l'air, ce qui peut avoir un impact sur la précision des mesures de distance. Certains capteurs à ultrasons sont livrés avec une compensation de température intégrée pour maintenir la précision à travers des températures variables.

   
   

3. Quelle est la différence entre les capteurs à ultrasons et les capteurs infrarouges pour la mesure de la distance? Les capteurs à ultrasons utilisent des ondes sonores pour mesurer la distance, tandis que les capteurs infrarouges s'appuient sur des ondes légères. Les capteurs à ultrasons sont généralement plus précis et moins affectés par des facteurs environnementaux tels que la lumière ou la couleur ambiante, tandis que les capteurs infrarouges peuvent avoir des temps de réponse plus rapides.

   
   

4. Les capteurs à ultrasons sont-ils adaptés aux applications extérieures? Les capteurs à ultrasons peuvent être utilisés à l'extérieur, mais leurs performances peuvent être affectées par des facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité et la pression de l'air. Assurez-vous que le capteur que vous choisissez est évalué pour une utilisation en plein air et peut résister aux conditions environnementales spécifiques de votre application.

   
   

5. Les capteurs à ultrasons nécessitent-ils une ligne de vue pour détecter les objets? Oui, les capteurs à ultrasons nécessitent une ligne de vue claire pour détecter les objets, car les ondes sonores doivent se rendre directement à l'objet et revenir au capteur. Les obstructions entre le capteur et l'objet peuvent provoquer des lectures inexactes ou de fausses détections.

Le principe et la structure des capteurs ultrasoniques modernes varient considérablement. Comment sélectionner un capteur raisonnablement en fonction de l'objectif de mesure spécifique, de l'objet de mesure et de l'environnement de mesure est le premier problème à résoudre lors de la réalisation d'une certaine mesure. Une fois le capteur à ultrasons déterminé, la méthode de mesure de correspondance et l'équipement de mesure peuvent être déterminés. Le succès ou la défaillance des résultats de mesure dépend dans une large mesure de savoir si le choix des capteurs de variation de ultrasons est raisonnable. Cet article introduit principalement plusieurs paramètres qui sont généralement remarqués lors de la sélection d'un capteur de télévision par ultrasons, pour référence uniquement.

1) Déterminez le type de capteur à ultrasons (ci-après, le capteur remplacera le capteur de tâtonnement à ultrasons) en fonction de l'objet de mesure et de l'environnement de mesure

   Pour effectuer un travail de mesure spécifique, nous devons d'abord considérer quel principe est utilisé pour résoudre ce problème, qui doit être déterminé après avoir analysé de nombreux facteurs. Parce que, même lorsque vous mesurez la même quantité physique, il existe plusieurs principes de capteurs à choisir, quel principe du capteur est plus approprié, vous devez considérer les problèmes spécifiques suivants en fonction des caractéristiques des conditions mesurées et des conditions d'utilisation du capteur: la taille de la plage; Les exigences de la position mesurée sur le volume du capteur; si la méthode de mesure est en contact ou sans contact; la méthode d'extraction du signal, mesure câblée ou sans contact; La source du capteur, qu'elle soit nationale ou importée, que le prix puisse supporter ou développé par lui-même. Après avoir considéré les problèmes ci-dessus, vous pouvez déterminer le type de capteur à choisir, puis considérer les indicateurs de performance spécifiques du capteur.

2) Sélection de la sensibilité du capteur de variété ultrasonique

   Généralement, dans la gamme linéaire du capteur, plus la sensibilité du capteur est élevée, mieux c'est. Parce que ce n'est que lorsque la sensibilité est élevée, la valeur du signal de sortie correspondant au changement mesuré est relativement grande, ce qui est propice au signal au processus. Cependant, il convient de noter que la sensibilité du capteur est élevée et que le bruit externe qui n'est pas lié à la mesure est également facilement mélangé, et il sera également amplifié par le système d'amplification, ce qui affecte la précision de mesure. Par conséquent, il est nécessaire que le capteur lui-même ait un rapport signal / bruit élevé pour minimiser les signaux d'interférence introduits de l'extérieur. La sensibilité du capteur est directionnelle. Lorsque la valeur mesurée est un seul vecteur et que la directionnalité est élevée, vous devez sélectionner un capteur à faible sensibilité dans d'autres directions. Si la valeur mesurée est un vecteur multidimensionnel, plus la sensibilité croisée du capteur est petite, mieux c'est.

3) Caractéristiques de réponse en fréquence des capteurs de tâtais à ultrasons

   La caractéristique de réponse en fréquence du capteur détermine la plage de fréquences mesurée. Il doit maintenir des conditions de mesure non régulières dans la plage de fréquences admissibles. En fait, la réponse du capteur a toujours un certain retard. Plus le temps de retard est court, mieux c'est. La réponse en fréquence du capteur est élevée et la plage de fréquence du signal mesurable est large. Cependant, en raison de l'influence des caractéristiques structurelles, l'inertie du système mécanique est grande. La fréquence du signal mesurable du capteur à basse fréquence est faible. Dans la mesure dynamique, les caractéristiques de réponse doivent être basées sur les caractéristiques du signal (état d'équilibre, transitoire, aléatoire, etc.), afin d'éviter les erreurs de feu excessives

4) La gamme linéaire de capteur de variation ultrasonique

   La plage linéaire du capteur fait référence à la plage dans laquelle la sortie est proportionnelle à l'entrée. En théorie, dans cette plage, la sensibilité reste constante. Plus la plage linéaire du capteur est large, plus la plage est grande et peut assurer une certaine précision de mesure. Lors de la sélection d'un capteur, lorsque le type de capteur est déterminé, il est d'abord nécessaire de voir si sa plage répond aux exigences. Mais en fait, aucun capteur ne peut garantir la linéarité absolue, et sa linéarité est également relative. Lorsque la précision de mesure requise est relativement faible, dans une certaine plage, le capteur avec une petite erreur non linéaire peut être considéré comme linéaire, ce qui apportera une grande commodité à la mesure.

5) Stabilité du capteur de variation ultrasonique

   Une fois qu'un capteur est utilisé pendant une période de temps, sa capacité à garder ses performances inchangées est appelée stabilité. En plus de la structure du capteur lui-même, les facteurs qui affectent la stabilité à long terme du capteur sont principalement l'environnement d'utilisation du capteur (l'environnement d'utilisation est un lien très important. Pour sélectionner avec précision le capteur ultrasonique, veuillez contacter le personnel de notre entreprise). Par conséquent, pour faire en sorte que le capteur ait une bonne stabilité, le capteur doit avoir une forte capacité à s'adapter à l'environnement. Avant de sélectionner un capteur, l'environnement dans lequel il est utilisé doit être étudié, et le capteur approprié doit être sélectionné en fonction de l'environnement d'utilisation spécifique, ou des mesures appropriées doivent être prises pour réduire l'impact environnemental. Il existe des indicateurs quantitatifs pour la stabilité du capteur. Une fois la période d'utilisation dépassée, l'étalonnage doit être re-calibré avant utilisation pour déterminer si les performances du capteur ont changé. Dans certaines situations où le capteur peut être utilisé pendant longtemps et ne peut pas être facilement remplacé ou calibré, la stabilité du capteur sélectionné est plus stricte et elle doit être capable de résister au test pendant longtemps.

Spécification

6) Précision du capteur ultrasonique

   La précision est un indice de performance important du capteur, c'est un lien important lié à la précision de mesure de l'ensemble du système de mesure. Plus la précision du capteur est élevée, plus elle est coûteuse. Par conséquent, tant que la précision du capteur répond aux exigences de précision de l'ensemble du système de mesure, il n'a pas à être sélectionné trop élevé. De cette façon, il est possible de sélectionner un capteur moins cher et plus simple parmi de nombreux capteurs qui répondent au même objectif de mesure. Si l'objectif de mesure est une analyse qualitative, utilisez un capteur avec une précision de répétition élevée. Il n'est pas approprié d'utiliser un capteur avec une précision de valeur absolue élevée. S'il s'agit d'une analyse quantitative, des valeurs de mesure précises doivent être obtenues et un capteur avec un niveau de précision qui répond aux exigences doit être sélectionné.