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      超聲波技術系列【一】| 工作原理

      2021-06-28 15:52 性質:轉載 作者: 倍加福 來源: 倍加福
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      超聲波技術的通用性幾乎沒有限制,適用于木質的、金屬的或塑料的,彩色的、反光的或透明的,固體的、液體的或粉末的材料。該技術對材質、表面類型和色彩的不敏感性,賦予其應用范圍廣泛的特性。即...

      超聲波技術的通用性幾乎沒有限制,適用于木質的、金屬的或塑料的,彩色的、反光的或透明的,固體的、液體的或粉末的材料。該技術對材質、表面類型和色彩的不敏感性,賦予其應用范圍廣泛的特性。即使在非常惡劣的環境條件下,使用其他技術可能很快就達到了其應用的極限,而超聲波技術的這一特性依然不變。

      在通用性和可靠性要求非常高的工業應用中,超聲波傳感器經常被用于物體檢測和距離測量。不同尺寸和外形的超聲波傳感器都具有以下優勢:最小的盲區,高達 10m 的長測量范圍,以及可調節的聲錐。

      1.工作原理

      超聲波傳感器既可進行無接觸式物體檢測,又可測量物體與傳感器的距離。傳感器發送高頻聲波脈沖來進行測量。脈沖以近似錐形在空氣中傳播,在碰觸到物體表面后即被反射。傳感器根據時間飛逝的原理進行工作。這樣就實現了物體檢測和與目標物距離的測量。

      2.物理基礎

      頻率在 16kHz 以上、人類無法聽到且對人體無害的聲波被稱為超聲波。超聲波可以在不同的材質中傳播:固體物體(材料控制)、人體和動物組織(醫學超聲檢查)、液體(船上回聲探測)和周圍的空氣。根據傳感器類型的不同,傳播距離可能小至幾十毫米,或遠到幾米。但聲波在真空中是無法傳播的。由于傳播特性和聲速在不同的材質中會發生不同的變化,因此必須對傳感器進行有針對性的調整以適應不同的介質。

      倍加福超聲波傳感器用于瓶蓋檢測

      倍加福超聲波傳感器用于瓶狀物體檢測

      3.壓電式換能器產生超聲波需要用到壓電式換能器,即所謂的壓電陶瓷。超聲波碰觸到物體后,會被反射(回波)并被壓電陶瓷再次轉換為電信號。傳感器對發射的超聲波脈沖與接收到的回波之間的時間間隔進行測量,然后根據聲速來確定傳感器與物體的距離。因此這個過程也被稱為時間飛逝原理。超聲波換能器的工作頻率從 40 到 850kHz 不等。

      倍加福 超聲波傳感器 時間飛逝原理測量法

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