【超声波传感器】超声波传感器相关参数及指标

 

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器,特点有工作可靠、安装方便、防水型、发射夹角较小、灵敏度高等,...





超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器,特点有工作可靠、安装方便、防水型、发射夹角较小、灵敏度高等,广泛应用在物位液位监测,机器人防撞,各种超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域。

压电陶瓷是制作超声波传感器探头的常用材料,首先来了解一下压电陶瓷超声波传感器:

当电压作用于压电陶瓷时,压电陶瓷就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面,当振动压电陶瓷时,则会产生一个电荷。利用这一原理,当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器,所谓叫双压电晶片元件,施加一个电信号时,就会因弯曲振动发射出超声波。相反,当向双压电晶片元件施加超声振动时,就会产生一个电信号。基于以上作用,便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。

压电陶瓷超声波传感器使用有一点需要注意的是,在高频率探测中,必须使用垂直厚度振动模式的压电陶瓷。在这种情况下,压电陶瓷的声阻抗与空气的匹配就变得十分重要。因为压电陶瓷的声阻抗是空气声阻抗的105,这就会导致在压电陶瓷振动辐射表面上的大量损失,这时就需要将一种特殊材料粘附在压电陶瓷超声波传感器上,可实现与空气的声阻抗相匹配,这样才能达到测量的目的。

除了此类超声波传感器之外,广州某国产传感器生产厂商也推出了一款新型传感器,即测距用超声波传感器。

这类超声波传感器通过传输介质即空气,发出一定频率的脉冲超声波,传感器分析物体反射回来的超声波运行时间,可以选择通过示教键、输入端或IO-Link进行示教。如果达到了事先规定的切换点,则输出端切换。测量值可以作为电压(0~10V之间)、电流(4~20mA),或者以数字形式(IO-Link)发出。

来源:工控网
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