PEPPERL+FUCHS 德國倍加福超聲波傳感器簡介:超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)?;诔暡ㄌ匦匝兄频膫鞲衅鞣Q為“超聲波傳感器”,廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
1.P+F超聲波傳感器主要由如下四個(gè)部分構(gòu)成:
1)發(fā)送器:通過振子(一般為陶瓷制品,直徑約為15 mm)振動產(chǎn)生超聲波并向空中幅射。
2)接收器:振子接收到超聲波時(shí),根據(jù)超聲波發(fā)生相應(yīng)的機(jī)械振動,并將其轉(zhuǎn)換為電能量,作為接收器的輸出。
3)控制部分:通過用集成電路控制發(fā)送器的超聲波發(fā)送,并判斷接收器是否接收到信號(超聲波),以及已接收信號的大小。
4)電源部分:超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流電源供電,經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓電路供給傳感器工作。
P+F超聲波傳感器系統(tǒng)流程分析
P+F超聲波傳感器系統(tǒng)的詳細(xì)工作流程為:控制器通過驅(qū)動電路驅(qū)動超聲波傳感器(收發(fā)一體集成式)通過壓電轉(zhuǎn)換,發(fā)出一束短促的、固定頻率的超聲波信號,當(dāng)這束超聲波脈沖遇到障礙物時(shí)就會發(fā)生反射,接收傳感器將會收到反射的機(jī)械回波,再通過壓電轉(zhuǎn)換,回波電信號經(jīng)過放大、濾波、檢波等處理后,控制器根據(jù)發(fā)射超聲波與接收到反射回波之間的時(shí)間間隔,計(jì)算出傳感器與障礙物之間的距離。以下為它的一些主要參數(shù):
聲壓特性 聲壓(SPL)是表示傳感器發(fā)射音量大小的參數(shù)。用下列公式表示:SPL=20logP/Pre(dB)“P”為有效聲壓,“Pre”為參考聲壓(2×10-4ubar),超聲波傳感器的發(fā)射聲壓一般為≧100dB.
靈敏度 靈敏度是表示傳感器接收能力強(qiáng)弱的參數(shù),用如下公式表示:20logE/P(dB)?“E”為產(chǎn)生的電壓值(VRMS),“P”為輸入的聲壓(ubar)。超聲波傳感器的靈敏度一般為-60dB~-85dB.
探測包絡(luò) 傳感器的可探測區(qū)域是不規(guī)則的,一般在正后方Z強(qiáng),距離越遠(yuǎn)衰減越快;在斜方向的反射較弱,總體可探測區(qū)域呈扇形分布。
常規(guī)超聲波傳感器的檢測流程如下:
1、設(shè)置一個(gè)屏蔽箱,在屏蔽箱內(nèi)的遠(yuǎn)探測距離位置(1.5m~2米m)放一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測試桿,一般為¢75mm的PVC管,將待調(diào)試的傳感器模塊放入測試架,接上示波器。
2.系統(tǒng)上電,調(diào)整傳感器板的可調(diào)中周,使中周與傳感器內(nèi)部的等效電容產(chǎn)生特定頻率的諧振并達(dá)到Z佳點(diǎn);再調(diào)試傳感器板的回波靈敏度(一般通過可調(diào)電阻),通過示波器觀察障礙物的回波寬度達(dá)到要求的值。
3.標(biāo)準(zhǔn)測試桿通過電機(jī)的帶動在有效探測距離內(nèi)移動,觀察障礙物回波寬度的變化,同時(shí)蜂鳴器會根據(jù)不同的距離報(bào)出不同的聲音警示.
P+F倍加福超聲波傳感器可用于灰塵,霧或蒸汽的場合,是進(jìn)行非接觸式的位置和距離測量的理想產(chǎn)品。在不考慮顏色或形狀的情況下,不同材料的物體可以通過毫米級的精度被檢測出。
P+F超聲波傳感器采用超出人可聽聲之外的高頻率超聲波作為測量介質(zhì)。通過傳感器和物體間聲波的傳送時(shí)間就可計(jì)算出距離或位置。由于超聲波傳感器的可靠性和性,廣泛用于木材,家具工業(yè),建筑材料和設(shè)備,農(nóng)業(yè)設(shè)備和液位控制場合。
倍加福的超聲波傳感器包含8個(gè)系列的外形設(shè)計(jì)40多個(gè)種類和型號,有對射型,直接檢測型和反射板型的檢測方式。在超聲波傳感器的領(lǐng)域,我們有足夠的技術(shù)力量為客戶提供專業(yè)的傳感器和特殊場合定制的解決方案。
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