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P+F超声波传感器系统流程分析

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2018/9/17 16:52:16

 

 


PEPPERL+FUCHS 德国倍加福超声波传感器简介:超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”,广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

1.P+F超声波传感器主要由如下四个部分构成:
  1)发送器:通过振子(一般为陶瓷制品,直径约为15 mm)振动产生超声波并向空中幅射。
  2)接收器:振子接收到超声波时,根据超声波发生相应的机械振动,并将其转换为电能量,作为接收器的输出。
  3)控制部分:通过用集成电路控制发送器的超声波发送,并判断接收器是否接收到信号(超声波),以及已接收信号的大小。
  4)电源部分:超声波传感器通常采用电压为DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流电源供电,经内部稳压电路供给传感器工作。

 

P+F超声波传感器系统流程分析

P+F超声波传感器系统的详细工作流程为:控制器通过驱动电路驱动超声波传感器(收发一体集成式)通过压电转换,发出一束短促的、固定频率的超声波信号,当这束超声波脉冲遇到障碍物时就会发生反射,接收传感器将会收到反射的机械回波,再通过压电转换,回波电信号经过放大、滤波、检波等处理后,控制器根据发射超声波与接收到反射回波之间的时间间隔,计算出传感器与障碍物之间的距离。以下为它的一些主要参数:
声压特性 声压(SPL)是表示传感器发射音量大小的参数。用下列公式表示:SPL=20logP/Pre(dB)“P”为有效声压,“Pre”为参考声压(2×10-4ubar),超声波传感器的发射声压一般为≧100dB.
灵敏度 灵敏度是表示传感器接收能力强弱的参数,用如下公式表示:20logE/P(dB)?“E”为产生的电压值(VRMS),“P”为输入的声压(ubar)。超声波传感器的灵敏度一般为-60dB~-85dB.
探测包络 传感器的可探测区域是不规则的,一般在正后方Z强,距离越远衰减越快;在斜方向的反射较弱,总体可探测区域呈扇形分布。
常规超声波传感器的检测流程如下:
 1、设置一个屏蔽箱,在屏蔽箱内的远探测距离位置(1.5m~2米m)放一个标准测试杆,一般为¢75mm的PVC管,将待调试的传感器模块放入测试架,接上示波器。
 2.系统上电,调整传感器板的可调中周,使中周与传感器内部的等效电容产生特定频率的谐振并达到Z佳点;再调试传感器板的回波灵敏度(一般通过可调电阻),通过示波器观察障碍物的回波宽度达到要求的值。
 3.标准测试杆通过电机的带动在有效探测距离内移动,观察障碍物回波宽度的变化,同时蜂鸣器会根据不同的距离报出不同的声音警示.


P+F倍加福超声波传感器可用于灰尘,雾或蒸汽的场合,是进行非接触式的位置和距离测量的理想产品。在不考虑颜色或形状的情况下,不同材料的物体可以通过毫米级的精度被检测出。
P+F超声波传感器采用超出人可听声之外的高频率超声波作为测量介质。通过传感器和物体间声波的传送时间就可计算出距离或位置。由于超声波传感器的可靠性和性,广泛用于木材,家具工业,建筑材料和设备,农业设备和液位控制场合。
倍加福的超声波传感器包含8个系列的外形设计40多个种类和型号,有对射型,直接检测型和反射板型的检测方式。在超声波传感器的领域,我们有足够的技术力量为客户提供专业的传感器和特殊场合定制的解决方案。

 

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