使用超声波传感器需要明确的问题

类型分类：: 科普知识

数据分类：: 超声波传感器

使用超声波传感器需要明确的问题

发布日期：2022-10-09 点击率：43

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。由于超声波具有频率高、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优点，所以它在传感器行业也得到广泛的应用。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。超声波传感器目前广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。但是，要正确使用超声波传感器，测量之前还有些问题需要明确。
探测范围和大小
    要探测的物体大小直接影响超声波传感器的检测范围。传感器必须探测到一定声级的声音才可以进行输出。大部件能将大部分声音反射给超声波传感器，这样传感器即可在其最远传感距离检测到此部件。小部件仅能反射较少的一部分声音，从而导致传感范围大大缩小。
探测物体的特点
    使用超声波传感器探测的理想物体应体积大、平整且密度高，并与变换器正面垂直。最难探测的物体是体积小且由吸音材料制成的物体，或者与变换器呈一定角度的物体。
    如果液面静止且与传感器表面垂直，探测液体就很容易。如果液面波动大，可延长传感器的响应时间，从而取波动变化的平均值以获得更一致的读数。但是，超声波传感器还不能精确探测表面为泡沫状的液体，因为泡沫会使声音的传播方向发生偏离。这时可以使用超声波传感器的反向超声模式，探测形状不规则的物体。在反向超声模式下，超声波传感器会探测一个平整背景，如墙壁。任何穿过传感器和墙壁之间的物体都会阻断声波。传感器即可通过探测该干扰来识别物体的存在。
温度导致的衰减
    传感器还设计了温度补偿功能，以调节环境温度的缓慢改变。但是，它不能调节温度梯度或环境温度的快速变化。
周围是否有振动
    无论是传感器本身的振动还是附近机器的振动，都可能会影响测量距离时的精确度。可在安装传感器时用橡胶防振装置来减少这类问题。有时也可使用导轨来消除或降低部件振动。
环境导致的误测
    附近的物体可能会反射声波。要准确探测目标物体，必须降低或消除附近声音反射表面的影响。为了避免误测附近物体，许多超声波传感器都装有LED指示灯，用于在安装时指示操作人员，以确保正确安装传感器并降低误测风险。
    所有这些问题在选择和安装超声波传感器的时候都需要注意，不然就会直接影响着传感器的测量结果。

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