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超声波
德国易福门IFM超声波传感器的性能指标检测方式
时间:2019-11-06 21:26    作者:admin    浏览:

  是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。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。超声波碰到杂质或★◇▽▼•分界面会产生显著反射形成反射回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

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  常用的超声波传感器由压电晶片组▲●…△成,既可□◁以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多▲=○▼不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波•●)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头发射、一个探头接收)等。

  超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括:

  工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也ZUI GAO。

  由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比◆■较高,需要单独的制冷设备。

  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。

  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。

  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。

  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。

  根据被检测对象的体积、材质、以及是否可移动等特征,超声波传感器采用的检☆△◆▲■测方式有所不同,常见的检测方式有如下四种:

  穿透式▽•●◆:发送器和接收器分别位于两侧,当被检测对象△▪▲□△从它们之间通过时,根据超声波的衰减(或遮挡)情况进行检测。

  限定距离式:发送器和接收器位于同一侧,当限定距离内有被检测对象通过时,根据反射的超声波进行检测。

  限定范围式:发送器和接收器位于限定范围的中心,反射板位于限定范围的边缘,并以无被检测对象遮挡时的反射波衰减值作为基准值。当限定范围内有被检测对象通过时,根据反射波的衰减情况(将衰减值与基准值比较)进行检测。

  回归反射式:发送器和接收器位于同一侧,以检测对象(平面物体)作为反射面,根据反射波的衰减情况进行检测。

  超声波传感器用万用表直接测试是没有什么反映的。要想测试超声波传感器的好坏可以搭一个音频振荡电路,当C★-●=•▽1为390OF时,在反相器⑧脚与⑩脚间可产生一个1.9kHz左右的音频信号。把要检测的超声波传感器(发射和接收)接在⑧脚与⑩脚之间;如果传感器能发出音频声音,基本就可以确定此超声波传感器是好的。

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