Как работают ультразвуковые датчики?

Ультразвуковые датчики - это устройства, которые преобразуют ультразвуковые сигналы в другие энергетические сигналы (обычно электрические сигналы) для измерения расстояния от датчика в целевой объект. Ультразвуковая волна - это механическая волна с частотой вибрации выше 20 кГц, и она имеет характеристики высокочастотной, короткой длины волны, малой дифракционной явления, особенно хорошей направленности, которая может стать лучами и распространять направленное.

Ультразвуковой датчик может использоваться в качестве ультразвукового датчика расстояния для измерения расстояния целевого объекта, обнаружение присутствия как и перемещения объекта путем применения электрических сигналов к керамическому преобразователю 40 кГц (передатчику) для передачи ультразвуковых волн и преобразования отраженных звука в электрические сигналы (обратитесь к изображению).

Пара ультразвукового датчика состоит из передатчика и приемника, которые доступны в виде отдельных единиц или встроены вместе в качестве единого блока. На изображении ниже показаны ультразвуковой передатчик и приемник Manorshi 40 кГц. (Вы можете найти больше информации на веб -сайте Manorshi: www.manorshi.com )

Работа ультразвуковых датчиков

Ультразвуковой передатчик использует пьезокерамический кристалл, прикрепленный коническим металлическим листом. Когда электрическое напряжение применяется к пьезокерамическому, он вибрирует с непрерывным расширением и сокращением. В результате, в соответствии с свойством пьезоэлектрического материала, генерируются ультразвуковые волны, которые распространяются прямо из -за конической формы резонатора.

Ультразвуковые приемники работают над полностью противоположной концепцией. Когда ультразвуковая волна проходит через резонатор, подключенный вибратор (металлическая пластина) вибрирует. Прилипая вибрацию пьезоэлектрического керамического диска в вибратор, ток генерируется в соответствии с характеристиками пьезоэлектрического керамического материала. Этот ток дополнительно взят из двух внешних потенциальных клиентов.

Короче говоря, ультразвуковые датчики могут как передавать, так и получать ультразвуковые волны. При передаче ультразвуковых волн он преобразует электрическую энергию в ультразвуковые волны; При получении эхо, он преобразует вибрацию ультразвуковых волн в электрические сигналы, поэтому он называется 'ультразвуковым преобразователем '.

Характеристики производительности ультразвуковых датчиков

Из-за структурных характеристик круговой пьезоэлектрической пластины испускаемые ультразвуковые волны имеют определенную направленность, а поперечное сечение луча аналогично эллипсу, поэтому диапазон обнаружения ограничен. Угол обнаружения горизонтальной плоскости составляет 120 градусов, а угол обнаружения вертикальной плоскости составляет 60 градусов.

Особенности ультразвуковых датчиков

1. Простая структура и удобное производство;

2. Нелегко помешать экологическим электромагнитным полям;

3. Ультразвук не чувствителен к свету и цвету и может использоваться для идентификации прозрачных и плохо отражающих объектов.