Ультразвуковые датчики. Технология и применение

Основные данные

Ультразвуковые датчики передают и принимают ультразвуковые сигналы. Эти сигналы имеют частоту от 65 кГц до 300 кГц. Ультразвуковые датчики могут использоваться для различных применений, например:

1. определение диаметра
2. растяжение
3. определение высоты
4. измерение уровня
5. счетчик

Примечания к применению

Бесконтактное определение:

1. расстояния
2. наличия
3. уровня
4. диаметра
5. расположения

Независимы от:

1. материала
2. цвета
3. света
4. дыма
5. пыли

Период цикла

Импульс передается в момент времени 0, отражается объектом, принимается датчиком и снова отражается. Следующий импульс передается после поглощения всей энергии первого импульса. Этот период времени называется TCycle (период цикла). (рис. 1)

Датчики с:

1. большими диапазонами чувствительности имеют длительные периоды цикла и большое время реакции;
2. малыми диапазонами чувствительности имеют короткие периоды цикла и малое время реакции;

Угол сигнала

Энергия ультразвукового импульса передается в виде конуса вдоль оси датчика. Наибольшая интенсивность у оси и уменьшается с увеличением угла. Угол сигнала - угол при котором энергия ультразвукового импульса уменьшается на 33% от максимального значения. Лучше всего определяются объекты, расположенными вертикально к оси датчика. Чтобы обеспечить надежное обнаружение, объект не должен быть наклонен к оси датчика больше чем на половину угла ультразвукового сигнала, генерируемого датчиком (альфа/2). (рис. 2). Если объект расположен под большим углом, отражение ультразвуковых импульсов не происходит. Объект с плоской поверхностью, наклоненный под углом 45 ° к оси датчика преломляет ультразвуковой импульс под углом 90 °.

Амплитуда напряжения

Во время передачи амплитуда напряжения ультразвукового импульса составляет приблизительно 80 В PP.

Период импульса ультразвукового сигнала зависит от периода передаваемого импульса и от времени отзыва приемника.

Амплитуда напряжения принятого эха находится в диапазоне V. (рис. 3)

Слепая зона

Невозможно получить эхо во время передачи ультразвукового импульса (от 0 до Тpulse). Этот период времени определяет диапазон слепой зоны (от 0 до XD), в которое расстояние измерить невозможно. (рис. 4)

Утверждение для систем безопасности

Датчики для личной безопасности должны иметь официальное утверждение в соответствии с EN 954-1 и должны быть соответствующим образом маркированы. Датчики, которые не имеют маркировки, не должны использоваться для таких применений.