Ультрадыбыстық диапазон сенсорын таңдағанда ескертеді

Дұрыс ультрадыбыстық датчикті таңдау, әсіресе нарықтағы көптеген нұсқалармен таң қалдырады. Ультрадыбыстық сенсорлар - бұл қашықтықты анықтау және өлшеу үшін дыбыстық толқындарды қолданатын құрылғылар, оларды робототехника, автомобиль жүйелері және өнеркәсіптік автоматика сияқты түрлі қосымшаларға өте ыңғайлы етеді. Осы мақалада сіздің жобаңыз үшін ультрадыбыстық өңделген сенсорды таңдағанда, маңызды пункттер арқылы нұсқау беруге бағытталған.

Ультрадыбыстық сенсорлардың түрлері

Ультрадыбыстық сенсорларды екі санатқа кеңінен жіктеуге болады:

• Жақындықты анықтау сенсорлары:

  Бұл сенсорлар нақты қашықтықты өлшеместен белгілі бір диапазонда объектінің болуын анықтайды.

• Қашықтықтан өлшеу сенсорлары:

  Бұл сенсорлар объектіге дейінгі қашықтықты дәл өлшейді және қашықтықтан мәліметтер түрінде шығаруды қамтамасыз етеді.

  
  

Ультрадыбыстық сенсорларды таңдау критерийлері

Дұрыс ультрадыбыстық сенсорды таңдау сіздің жобаңыздың нақты талаптарына байланысты. Сенсордың қойылымына әсер ететін әртүрлі факторларды түсіну сізге негізделген шешім қабылдауға көмектеседі.

Қарастырылатын факторлар

Дұрыс ультрадыбыстық өңделген сенсорды таңдау үшін келесі факторларды қарастырыңыз:

1. Сенсор диапазоны: Сенсорлық ауқым сенсор объектілерді дәл анықтай алатын ең төменгі және ең көп қашықтықтарға жатады. Сіздің қосымшаның талаптарына сәйкес келетін сенсорды таңдаңыз.

2. Дәлдігі мен қаулы: дәлдік сенсордың өлшеуі нақты қашықтыққа қаншалықты тығыз сәйкес келетіндігін білдіреді, ал қарар қашықтықтағы ең аз анықталатын өзгерістерге қатысты. Нақты өлшеуді талап ететін қосымшалар үшін жоғары дәлдік пен қаулы бар сенсорды қарастырыңыз.

3. Beam Angle: арқалық бұрыш - сенсор шығаратын дыбыс конусының ені. Тар сәулелік бұрышы объектiсi дискриминацияны және неғұрлым жақсы затты кемсітуді және ұзағырақ сезім ауқымын қамтамасыз етеді, ал үдеткіш бұрышы сенсордың көрінісін арттырады. Сіздің өтінішіңізге сәйкес келетін сәулелік бұрыш таңдаңыз.

4. Қоршаған орта факторлары: температура, ылғалдылық және ауа қысымы ультрадыбыстық сенсорлардың жұмысына әсер етуі мүмкін. Өтініштің қоршаған ортаға сәйкес сенсорын сенімді түрде жұмыс істей алатын сенсорды таңдаңыз.

5. Жиілік: Ультрадыбыстық сенсордың жиілігі дыбыстық таралу жылдамдығын және өлшеудің ажыратымдылығын анықтайды. Жоғары жиіліктер жақсы ажыратымдылықты ұсынады, бірақ қысқартудың қысқа ауқымы бар, ал төменгі жиіліктер төменгі ажыратымдылығымен ұзағырақ болады. Өтініш үшін қолайлы жиілігі бар сенсорды таңдаңыз.

6. Жауап беру уақыты: жауап уақыты - сенсордың қашықтықтағы өзгерісті анықтағаннан кейін оның шығуын жаңарту уақыты. Тезірек жауап беру уақыты робототехникаға кедергі жасау сияқты нақты уақыттағы өлшеулерді қажет ететін қосымшалар үшін қажет.

7. Шығу түрі: ультрадыбыстық сенсорлар аналогтық, сандық немесе сериялық шығуы болуы мүмкін. Жүйенің талаптарына сәйкес келетін шығыс түрі бар сенсорды таңдаңыз.

8. Орнату опциялары: Қол жетімді орнату опцияларын қарастырыңыз және сенсорды қажетті жерде оңай орнатуға болатынына көз жеткізіңіз.

9. Қуатты тұтыну: қуат тұтыну - бұл батареямен жұмыс істейтін қосымшалардың маңызды факторы. Батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту және энергияны пайдалануды азайту үшін қуатты аз тұтынатын сенсорды таңдаңыз.

   
   

Жалпы қосымшалар

Ультрадыбыстық өңдейтін датчиктер әртүрлі салаларда және қосымшаларда кеңінен қолданылады, соның ішінде:

1. Робототехника: кедергілерді анықтау және болдырмау, қашықтықтан өлшеу және навигация.

2. Автомобиль жүйелері: тұраққа көмек, соқырларды анықтаңыз, соқтығысуды болдырмаңыз.

3. Өнеркәсіптік автоматтандыру: деңгейлі бақылау, объектіні анықтау және материалдық өңдеу.

4. Қауіпсіздік жүйелері: интрузияны анықтау, қол жеткізуді басқару және периметрлік мониторинг.

5. Медициналық мақсаттағы бұйымдар: сұйықтық деңгейінің мониторингі және ағынын өлшеу.

Қорытынды

Оң жақтағы ультрадыбыстық датчикті таңдау сіздің жобаңыздың жетістігі үшін өте маңызды. Сезімнен, ажыратымдылық, сәулелік бұрыш, қоршаған орта факторлары, жиілік, жауап беру уақыты, шығыс түрі, орнату опциялары және қуат тұтыну сияқты факторларды ескере отырып, сіз өзіңіз туралы шешім қабылдауға және сіздің қолданбаңыз үшін жақсы сенсорды таңдауға болады.

ЖҚС

1. Ультрадыбыстық сенсорлар материалдардың барлық түрлерін анықтай алады ма? Ультрадыбыстық сенсорлар көптеген материалдарды анықтай алады, бірақ олардың өнімділігі материалдың құрамына, беткі құрылымға және геометрияға байланысты өзгеруі мүмкін. Жалпы алғанда, қатты және тегіс беттер ультрадыбыстық толқындар үшін жақсы көріністерді ұсынады.

   
   

2. Температура ультрадыбыстық сенсорлардың жұмысына қалай әсер етеді? Температура ауадағы дыбыс жылдамдығына әсер етеді, бұл қашықтықтан өлшеу дәлдігіне әсер етуі мүмкін. Кейбір ультрадыбыстық датчиктер әр түрлі температурада сақталатын температураны өтеу арқылы келеді.

   
   

3. Қашықтықтан өлшеу үшін ультрадыбыстық сенсорлар мен инфрақызыл сенсорлардың арасындағы айырмашылық неде? Ультрадыбыстық сенсорлар Қашықтықты өлшеу үшін дыбыстық толқындарды қолданады, ал инфрақызыл сенсорлар жарық толқындарына сенеді. Ультрадыбыстық сенсорлар, әдетте, қоршаған орта факторлары, қоршаған орта факторлары, мысалы, қоршаған орта факторлары, ал инфрақызыл датчиктер тезірек жауап беру уақыты болуы мүмкін.

   
   

4. Сыртқы қосымшаларға ультрадыбыстық сенсорлар қолайлы ма? Ультрадыбыстық сенсорларды ашық ауада қолдануға болады, бірақ олардың жұмысына температура, ылғалдылық және ауа қысымы сияқты қоршаған ортаға әсер етуі мүмкін. Сіз таңдаған сенсордың сыртқы пайдалану үшін бағаланғанына көз жеткізіңіз және сіздің қосымшаның нақты экологиялық жағдайына төтеп бере аласыз.

   
   

5. Ультрадыбыстық сенсорлар нысандарды анықтау үшін көру сызығын қажет етеді ме? Иә, ультрадыбыстық сенсорлар нысандарды анықтау үшін айқын көріністі қажет етеді, өйткені дыбыстық толқындар тікелей объектіге және сенсорға қайтуы керек. Сенсор мен объектінің арасындағы кедергілер дұрыс емес оқуларға немесе жалған анықтауға әкелуі мүмкін.

Заманауи ультрадыбыстық өңдейтін датчиктердің қағидаты мен құрылымы әр түрлі. Датчикті қалай таңдауға болады, нақты өлшеу мақсатына сәйкес өлшеу нысаны мен өлшеу ортасы белгілі бір өлшеуді орындау кезінде шешілетін алғашқы мәселе болып табылады. Ультрадыбыстық сенсор анықталғаннан кейін, сәйкес өлшеу әдісі мен өлшеу жабдықтары анықталуы мүмкін. Өлшеу нәтижелерінің жетістігі немесе сәтсіздігі ультрадыбыстық өңделген сенсорларды таңдаудың ақылға қонымды екендігіне байланысты. Бұл мақала негізінен ультрадыбыстық диапазон сенсорын таңдау кезінде, тек анықтама алу үшін, әдетте, бірнеше параметрлер енгізеді.

1) ультрадыбыстық сенсордың түрін анықтаңыз (бұдан әрі сенсор ультрадыбыстық диапазон сенсорын ауыстырады) өлшеу нысаны мен өлшеу ортасына сәйкес

   Белгілі бір өлшеу жұмысын жүргізу үшін алдымен бұл мәселені шешу үшін қандай қағида қолданылуы керек, оларды көптеген факторларды талдағаннан кейін анықталуы керек. Себебі, сол физикалық мөлшерді өлшеу кезінде де, сенсордың бірнеше принциптері бар, сенсордың қай принципі қолайлы болып табылады, сізге келесі нақты мәселелерді ескеру керек, сенсордың өлшенген және пайдалану шарттарының сипаттамаларына сәйкес қарауыңыз керек: диапазонның мөлшері; Сенсордың көлемі бойынша өлшенген позицияның талаптары; Өлшеу әдісі байланыс немесе байланыс емес пе; сигнал алу әдісі, сымды немесе жанаспайтын өлшеу; Датчиктің көзі, ол тұрақтылық немесе импортталған ба, бағасы, бағасы немесе өзі дамыта ма, жоқ па. Жоғарыда көрсетілген мәселелерді қарастырғаннан кейін, сенсордың қай түрін таңдауға, содан кейін сенсордың нақты көрсеткіштерін қарастыра аласыз.

2) ультрадыбыстық өңделген сенсорды сезімталдық таңдау

   Әдетте, сенсордың сызықтық диапазонында сенсордың сезімталдығы соғұрлым жоғары, соғұрлым жақсы болады. Сезімталдық жоғарырақ болғандықтан ғана өлшенген өзгеріске сәйкес келетін шығыс сигналының мәні салыстырмалы түрде үлкен, бұл процеске байланысты. Алайда, сенсордың сезімталдығы жоғары, ал өлшеуге байланысты емес сыртқы шу оңай араласады және оны күшейту жүйесімен күшейтеді, бұл өлшеу дәлдігіне әсер етеді. Сондықтан, сенсордың өзі сыртқы жағынан енгізілген араласу сигналдарын азайтуға арналған шуылға арақатынас болуы керек. Сенсордың сезімталдығы бағыты болып табылады. Өлшенген мән бір вектор болып табылған кезде және бағыт жоғары болған кезде, сіз басқа бағыттардағы сезімталдықтың төмен сенсорды таңдауыңыз керек. Егер өлшенген мән көп өлшемді вектор болса, сенсордың көлденеңдігі, жақсырақ.

3) ультрадыбыстық өңделген сенсорлардың жиіліктік реакциялары

   Сенсордың жиілік реакциясы жиілік диапазонының өлшенетінін анықтайды. Ол рұқсат етілген жиілік диапазонындағы бұрмаланған өлшеу жағдайларын жүргізуі керек. Шын мәнінде, сенсордың жауабы әрқашан белгілі бір кідіріске ие. Кешіктіріп бастау уақыты қысқа, жақсырақ. Сенсордың жиілік реакциясы жоғары, ал өлшенетін сигналдың жиілік диапазоны кең. Алайда, құрылымдық сипаттамалардың әсерінен механикалық жүйенің инерциаты үлкен. Төмен жиілігі төмен сенсордың өлшенетін сигналының жиілігі төмен. Динамикалық өлшеу кезінде жауап сипаттамалары шамадан тыс өрт қателерін болдырмас үшін, жауап сипаттамалары (тұрақты, өтпелі, кездейсоқ, кездейсоқ және т.б.), соның арқасында болуы керек

4) ультрадыбыстық қатты сенсордың сызықтық диапазоны

   Сенсордың сызықтық диапазоны шығысқа пропорционалды болатын диапазонға жатады. Теорияда, осы диапазонда сезімталдық тұрақты болып қалады. Сенсордың сызықтық диапазоны, үлкенірек, ал ол белгілі бір өлшеу дәлдігін қамтамасыз етуі мүмкін. Сенсорды таңдаған кезде, сенсор түрі анықталған кезде, алдымен оның ауқымы талаптарға сәйкес келетін-келмейтінін көру қажет. Бірақ іс жүзінде, сенсор абсолютті сызықтыққа кепілдік бере алмайды, ал оның сызықтығы де туысады. Қажетті өлшеу дәлдігі салыстырмалы түрде төмен болған кезде, белгілі бір диапазонда, кішкене сызықты емес қателіктері бар сенсорды өлшеуге өте ыңғайлы етіп қарастыруға болады.

5) ультрадыбыстық қатты сенсордың тұрақтылығы

   Сенсор біраз уақыт бойы қолданылғаннан кейін оның қойылымын өзгерту мүмкіндігі тұрақтылық деп аталады. Сенсордың құрылымына қосымша, сенсордың ұзақ мерзімді тұрақтылығына әсер ететін факторлар негізінен сенсордың қолданылу ортасы болып табылады (пайдалану ортасы өте маңызды сілтеме. Ультрадыбыстық өрілген сенсорды таңдау үшін компания қызметкерлеріне хабарласыңыз). Сондықтан, сенсордың тұрақтылығы жақсы болуы үшін сенсор қоршаған ортаға бейімделу қабілетіне ие болуы керек. Сенсорды таңдағанға дейін оны пайдалану ортасы зерттелуі керек және тиісті сенсор белгілі бір пайдалану ортасына сәйкес таңдау керек немесе қоршаған ортаға әсерді азайту үшін тиісті шаралар қабылдау керек. Сенсордың тұрақтылығына арналған сандық көрсеткіштер бар. Пайдалану кезеңінен кейін сенсордың өнімділігі өзгергенін анықтау үшін қолданар алдында калибрлеу қайта калибрлеу керек. Сенсордың ұзақ уақыт бойы қолданылуы мүмкін және оларды оңай ауыстыруға немесе калибрленуге болмайды, оларды оңай ауыстыруға немесе калибрлеуге болмайды, таңдалған сенсордың тұрақтылығы одан да қатаң болып табылады және ол ұзақ уақыт бойы сынақтан өтуі керек.

Техникалық шарғы

6) ультрадыбыстық қатты сенсордың дәлдігі

   Дәлдік дегеніміз сенсордың маңызды индексі, ол бүкіл өлшеу жүйесінің өлшеу дәлдігімен байланысты маңызды буын болып табылады. Сенсордың дәлдігі соғұрлым жоғары болса, соғұрлым қымбатырақ. Сондықтан, сенсордың дұрыстығы барлық өлшеу жүйесінің дәлдігі талаптарына сәйкес келсе, оны тым жоғары түрде таңдаудың қажеті жоқ. Осылайша, бірдей датчиктер арасында арзан және қарапайым сенсорды таңдауға болады. Егер өлшеу мақсаты сапалы талдау болса, жоғары қайталанатын дәлдікпен сенсорды қолданыңыз. Сенсорды жоғары абсолютті мәнді дәлдікпен пайдалану орынды емес. Егер ол сандық талдау үшін болса, өлшеу мәндерін нақты алу керек, ал дәлдік деңгейі бар сенсор таңдауы керек.