Točke koje treba napomenuti pri odabiru senzora ultrazvučnog raspona

Odabir pravog ultrazvučnog senzora može biti zastrašujući zadatak, posebno s mnoštvom opcija dostupnih na tržištu. Ultrazvučni senzori su uređaji koji koriste zvučne valove za otkrivanje i mjerenje udaljenosti, što ih čini idealnim za razne aplikacije, poput robotike, automobilskog sustava i industrijske automatizacije. Ovaj članak ima za cilj da vas vodi kroz bitne točke koje treba razmotriti prilikom odabira senzora ultrazvučnog raspona za vaš projekt.

Vrste ultrazvučnih senzora

Ultrazvučni senzori mogu se široko klasificirati u dvije kategorije:

• Senzori za otkrivanje blizine:

  Ovi senzori otkrivaju prisutnost objekta unutar određenog raspona bez mjerenja točne udaljenosti.

• Senzori za mjerenje udaljenosti:

  Ovi senzori precizno mjere udaljenost do objekta i pružaju izlaz u obliku podataka o udaljenosti.

  
  

Kriteriji za odabir ultrazvučnih senzora

Odabir pravog ultrazvučnog senzora ovisi o specifičnim zahtjevima vašeg projekta. Razumijevanje različitih čimbenika koji utječu na izvedbu senzora pomoći će vam donijeti informiranu odluku.

Čimbenici koje treba uzeti u obzir

Da biste odabrali pravi ultrazvučni senzor, razmotrite sljedeće čimbenike:

1. Osjetni raspon: Osjetni raspon odnosi se na minimalne i maksimalne udaljenosti unutar kojih senzor može točno otkriti objekti. Odaberite senzor sa senzornim rasponom koji odgovara zahtjevima vaše aplikacije.

2. Točnost i razlučivost: Točnost predstavlja koliko blisko mjerenje senzora odgovara stvarnoj udaljenosti, dok se razlučivost odnosi na najmanju promjenu udaljenosti. Razmotrite senzor s visokom točnošću i razlučivošću za aplikacije koje zahtijevaju precizna mjerenja.

3. Kut snopa: Kut snopa je širina zvučnog konusa koji emitira senzor. Uski kut snopa omogućuje bolju diskriminaciju objekta i duži raspon osjetljivosti, dok širi kut snopa povećava vidno polje senzora. Odaberite kut snopa koji najbolje odgovara vašoj aplikaciji.

4. Okolišni čimbenici: Temperatura, vlaga i tlak zraka mogu utjecati na performanse ultrazvučnih senzora. Odaberite senzor koji može pouzdano raditi u okolišnim uvjetima vaše aplikacije.

5. Frekvencija: Učestalost ultrazvučnog senzora određuje brzinu širenja zvuka i razlučivost mjerenja. Veće frekvencije nude bolju razlučivost, ali imaju kraći raspon osjetljivosti, dok niže frekvencije pružaju duži raspon s nižom rezolucijom. Odaberite senzor s prikladnom frekvencijom za svoju aplikaciju.

6. Vrijeme odziva: Vrijeme odziva je vrijeme koje senzor iskoristi za ažuriranje svog izlaza nakon otkrivanja promjene udaljenosti. Brže vrijeme odziva ključno su za aplikacije koje zahtijevaju mjerenja u stvarnom vremenu, poput izbjegavanja prepreka u robotici.

7. Vrsta izlaza: Ultrazvučni senzori mogu imati analogne, digitalne ili serijske izlaze. Odaberite senzor s izlaznom vrstom koji je kompatibilan sa zahtjevima vašeg sustava.

8. Opcije ugradnje: Razmotrite dostupne mogućnosti ugradnje i osigurajte da se senzor može lako instalirati na vašem željenom mjestu.

9. Potrošnja energije: Potrošnja energije je bitan faktor aplikacija na bateriju. Odaberite senzor s malom potrošnjom energije kako biste proširili trajanje baterije i minimizirali potrošnju energije.

   
   

Uobičajene primjene

Senzori ultrazvučnih raspona široko se koriste u raznim industrijama i aplikacijama, uključujući:

1. Robotika: Otkrivanje i izbjegavanje prepreka, mjerenje udaljenosti i navigacija.

2. Automobilski sustavi: pomoć za parkiranje, otkrivanje slijepog mjesta i izbjegavanje sudara.

3. Industrijska automatizacija: kontrola razine, otkrivanje objekata i rukovanje materijalima.

4. Sigurnosni sustavi: otkrivanje upada, kontrola pristupa i nadzor perimetra.

5. Medicinski uređaji: Nadgledanje razine tekućine i mjerenje brzine protoka.

Zaključak

Odabir pravog senzora ultrazvučnih raspona ključno je za uspjeh vašeg projekta. Uzimajući u obzir čimbenike kao što su raspon osjetljivosti, točnost, razlučivost, kut snopa, faktori okoliša, frekvencija, vrijeme odziva, vrsta izlaza, mogućnosti ugradnje i potrošnja energije možete donijeti informiranu odluku i odabrati najbolji senzor za svoju aplikaciju.

Česta pitanja

1. Mogu li ultrazvučni senzori otkriti sve vrste materijala? Ultrazvučni senzori mogu otkriti većinu materijala, ali njihove performanse mogu varirati ovisno o sastavu materijala, teksturi površine i geometriji. Općenito, tvrde i ravne površine pružaju bolje refleksije za ultrazvučne valove.

   
   

2. Kako temperatura utječe na performanse ultrazvučnih senzora? Temperatura utječe na brzinu zvuka u zraku, što može utjecati na točnost mjerenja udaljenosti. Neki ultrazvučni senzori dolaze s ugrađenom temperaturnom kompenzacijom kako bi se održala točnost na različitim temperaturama.

   
   

3. Koja je razlika između ultrazvučnih senzora i infracrvenih senzora za mjerenje udaljenosti? Ultrazvučni senzori koriste zvučne valove za mjerenje udaljenosti, dok se infracrveni senzori oslanjaju na lagane valove. Ultrazvučni senzori općenito su precizniji i manje pod utjecajem okolišnih čimbenika kao što su ambijentalna svjetlost ili boja, dok infracrveni senzori mogu imati brže vrijeme odziva.

   
   

4. Jesu li ultrazvučni senzori prikladni za aplikacije na otvorenom? Ultrazvučni senzori mogu se koristiti na otvorenom, ali na njihove performanse mogu utjecati na okolišni čimbenici poput temperature, vlage i tlaka zraka. Provjerite je li senzor koji odaberete ocijenjen za vanjsku upotrebu i može izdržati specifične uvjete okoliša vaše prijave.

   
   

5. Da li ultrazvučni senzori zahtijevaju liniju vida za otkrivanje predmeta? Da, ultrazvučni senzori zahtijevaju jasnu vidnu liniju za otkrivanje predmeta, jer zvučni valovi trebaju putovati izravno do objekta i natrag do senzora. Opstrukcije između senzora i objekta mogu uzrokovati netočna očitanja ili lažna otkrivanja.

Princip i struktura modernih senzora ultrazvučnih raspona uvelike se razlikuju. Kako odabrati senzor razumno u skladu s posebnom svrhom mjerenja, objekt mjerenja i okruženje mjerenja prvi je problem koji se riješi prilikom obavljanja određene količine mjerenja. Nakon što se utvrdi ultrazvučni senzor, mogu se utvrditi metoda mjerenja i mjerne opreme podudaranja. Uspjeh ili neuspjeh rezultata mjerenja u velikoj mjeri ovisi o tome je li izbor senzora ultrazvučnih raspona razumnog. Ovaj članak uglavnom uvodi nekoliko parametara koji se općenito primjećuju pri odabiru senzora ultrazvučnog raspona, samo za referencu.

1) Odredite vrstu ultrazvučnog senzora (u daljnjem tekstu, senzor će zamijeniti senzor ultrazvučnog raspona) prema mjernom objektu i mjernom okruženju

   Da bismo izvršili određeni rad mjerenja, prvo moramo razmotriti koji se princip koristi za rješavanje ovog problema, koji je potrebno utvrditi nakon analize mnogih čimbenika. Jer, čak i pri mjerenju iste fizičke količine, postoji više principa senzora koji se mogu odabrati, a koji je princip senzora prikladniji, morate razmotriti sljedeće specifične probleme u skladu s karakteristikama izmjerenih i uvjetima upotrebe senzora: veličine raspona; Zahtjevi izmjerenog položaja na volumen senzora; je li metoda mjerenja kontakt ili beskontakt; Metoda ekstrakcije signala, ožičeno ili nekontaktno mjerenje; Izvor senzora, bilo da je domaći ili uvezen, bilo da cijena može podnijeti ili razvijena sam od sebe. Nakon razmatranja gornjih problema, možete odrediti koju vrstu senzora odabrati, a zatim razmotriti specifične pokazatelje performansi senzora.

2) Odabir osjetljivosti senzora ultrazvuka

   Općenito, u linearnom rasponu senzora, što je veća osjetljivost senzora, to bolje. Jer samo kad je osjetljivost visoka, vrijednost izlaznog signala koji odgovara izmjerenoj promjeni je relativno velika, što pogoduje signalu procesu. Međutim, treba napomenuti da je osjetljivost senzora visoka, a vanjska buka koja nije povezana s mjerenjem također se lako miješa, a pojačat će se i sustavom pojačanja, koji utječe na točnost mjerenja. Stoga je potrebno da sam senzor mora imati visok omjer signala-šum kako bi se izvana smanjio signali smetnji. Osjetljivost senzora je usmjerena. Kad je izmjerena vrijednost jedan vektor, a usmjerenost visoka, trebali biste odabrati senzor s niskom osjetljivošću u drugim smjerovima. Ako je izmjerena vrijednost višedimenzionalni vektor, što je manja poprečna osjetljivost senzora, to je bolje.

3) Karakteristike frekvencijskog odziva senzora ultrazvučnih raspona

   Frekvencijski odziv karakterističan za senzor određuje mjerenje raspona frekvencije. Mora održavati neobrađene uvjete mjerenja unutar dopuštenog frekvencijskog raspona. U stvari, odgovor senzora uvijek ima određeno kašnjenje. Što je kraće vrijeme kašnjenja, to bolje. Frekvencijski odziv senzora je visok, a frekvencijski raspon mjerljivog signala je širok. Međutim, zbog utjecaja strukturnih karakteristika, inercija mehaničkog sustava je velika. Učestalost mjerljivog signala senzora s niskom frekvencijom je niska. U dinamičkom mjerenju, karakteristike odgovora trebaju se temeljiti na karakteristikama signala (ustaljenog, prolaznog, slučajnog itd.), Kako bi se izbjegle pretjerane pogreške u požaru

4) Linearni raspon senzora ultrazvučnih raspona

   Linearni raspon senzora odnosi se na raspon u kojem je izlaz proporcionalan ulazu. Teoretski, unutar ovog raspona, osjetljivost ostaje konstantna. Što je linearni raspon senzora, veći je raspon i može osigurati određenu točnost mjerenja. Kada odaberete senzor, kada se odredi vrsta senzora, prvo je potrebno vidjeti ispunjava li njegov raspon zahtjeva. Ali u stvari, niti jedan senzor ne može jamčiti apsolutnu linearnost, a njegova linearnost je također relativna. Kad je potrebna točnost mjerenja relativno niska, u određenom rasponu, senzor s malom nelinearnom pogreškom može se smatrati linearnim, što će donijeti veliku pogodnost mjerenju.

5) Stabilnost senzora ultrazvučnih raspona

   Nakon što se senzor koristi neko vrijeme, njegova se sposobnost da održava svoje performanse nepromijenjena naziva se stabilnost. Uz strukturu samog senzora, čimbenici koji utječu na dugoročnu stabilnost senzora uglavnom su okruženje upotrebe senzora (okruženje upotrebe vrlo je važna veza. Da biste točno odabrali senzor ultrazvučnog raspona, obratite se našem osoblju naše tvrtke). Stoga, kako bi senzor imao dobru stabilnost, senzor mora imati snažnu sposobnost prilagođavanja okolišu. Prije odabira senzora treba istražiti okoliš u kojem se koristi, a odgovarajući senzor treba odabrati u skladu s okruženjem specifične uporabe ili treba poduzeti odgovarajuće mjere za smanjenje utjecaja na okoliš. Postoje kvantitativni pokazatelji za stabilnost senzora. Nakon prekoračenja razdoblja upotrebe, kalibraciju treba ponovno kalibrirati prije upotrebe kako bi se utvrdilo je li izvedba senzora promijenila. U nekim situacijama u kojima se senzor može dugo koristiti i ne može se lako zamijeniti ili kalibrirati, stabilnost odabranog senzora je stroža i mora biti u stanju izdržati test duže vrijeme.

Specifikacija

6) Točnost senzora ultrazvučnih raspona

   Točnost je važan indeks performansi senzora, važna je veza povezana s točnošću mjerenja cijelog sustava mjerenja. Što je točnost senzora veća, to je skuplja. Stoga, sve dok točnost senzora ispunjava zahtjeve točnosti cijelog sustava mjerenja, ne mora ga odabrati previsoko. Na taj je način moguće odabrati jeftiniji i jednostavniji senzor među mnogim senzorima koji ispunjavaju istu svrhu mjerenja. Ako je svrha mjerenja kvalitativna analiza, koristite senzor s visokom ponavljanjem točnosti. Nije prikladno koristiti senzor s visokom točnošću apsolutne vrijednosti. Ako se radi o kvantitativnoj analizi, moraju se dobiti točne vrijednosti mjerenja, a senzor s razinom točnosti mora biti odabran.