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邦纳Banner超声波传感器有哪些结构组成?

上海伊里德自动化设备有限公司

2020/3/9 8:20:43

邦纳Banner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。超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号,在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间,即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:

(1)无任何机械传动部件,也不接触被测液体,属于非接触式测量,不怕电磁干扰,不怕酸碱等强腐蚀性液体等,因此性能稳定、可靠性高、寿命长;

(2)其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量。

系统采用的超声波传感器的工作频率为40kHz左右。由发射传感器发出超声波脉冲,传到液面经反射后返回接收传感器,测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间,根据媒质中的声速,就能得到从传感器到液面之间的距离,从而确定液面。考虑到环境温度对超声波传播速度的影响,通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,以提高测量精度。计算公式为:
V=331.5+0.607T (1)
式中:V为超声波在空气中传播速度;T为环境温度。
S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)
式中:S为被测距离;t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差;t1为超声回波接收时刻;t0为超声脉冲发射时刻。利用MCU的捕获功能可以很方便地测量t0时刻和t1时刻,根据以上公式,用软件编程即可得到被测距离S。由于本系统的MCU选用了具有SOC特点的混合信号处理器,其内部集成了温度传感器,因此可利用软件很方便的实现对传感器的温度补偿。

 

邦纳Banner超声波传感器注意事项:
1:为确保可靠性及长使用寿命,请勿在户外或高于额定温度的地方使用传感器 。

 

2:由于超声波传感器以空气作为传输介质,因此局部温度不同时,分界处的反射和折射可能会导致误动作,风吹时检出距离也会发生变化。因此,不应在强制通风机之类的设备旁使用传感器。
 

3:喷气嘴喷出的喷气有多种频率,因此会影响传感器且不应在传感器附近使用。
 

4:传感器表面的水滴缩短了检出距离。
 

5:细粉末和棉纱之类的材料在吸收声音时无法被检出(反射型传感器)。
 

6:不能在真空区或防爆区使用传感器。
 

7:请勿在有蒸汽的区域使用传感器;此区域的大气不均匀。将会产生温度梯度,从而导致测量错误。

 

 

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