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類型分類：: 科普知識(shí)

數(shù)據(jù)分類：: 超聲波傳感器

使用超聲波傳感器需要明確的問題

發(fā)布日期：2022-10-09 點(diǎn)擊率：74

超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的。由于超聲波具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等優(yōu)點(diǎn)，所以它在傳感器行業(yè)也得到廣泛的應(yīng)用。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器目前廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。但是，要正確使用超聲波傳感器，測(cè)量之前還有些問題需要明確。
探測(cè)范圍和大小
    要探測(cè)的物體大小直接影響超聲波傳感器的檢測(cè)范圍。傳感器必須探測(cè)到一定聲級(jí)的聲音才可以進(jìn)行輸出。大部件能將大部分聲音反射給超聲波傳感器，這樣傳感器即可在其最遠(yuǎn)傳感距離檢測(cè)到此部件。小部件僅能反射較少的一部分聲音，從而導(dǎo)致傳感范圍大大縮小。
探測(cè)物體的特點(diǎn)
    使用超聲波傳感器探測(cè)的理想物體應(yīng)體積大、平整且密度高，并與變換器正面垂直。最難探測(cè)的物體是體積小且由吸音材料制成的物體，或者與變換器呈一定角度的物體。
    如果液面靜止且與傳感器表面垂直，探測(cè)液體就很容易。如果液面波動(dòng)大，可延長(zhǎng)傳感器的響應(yīng)時(shí)間，從而取波動(dòng)變化的平均值以獲得更一致的讀數(shù)。但是，超聲波傳感器還不能精確探測(cè)表面為泡沫狀的液體，因?yàn)榕菽瓡?huì)使聲音的傳播方向發(fā)生偏離。這時(shí)可以使用超聲波傳感器的反向超聲模式，探測(cè)形狀不規(guī)則的物體。在反向超聲模式下，超聲波傳感器會(huì)探測(cè)一個(gè)平整背景，如墻壁。任何穿過傳感器和墻壁之間的物體都會(huì)阻斷聲波。傳感器即可通過探測(cè)該干擾來識(shí)別物體的存在。
溫度導(dǎo)致的衰減
    傳感器還設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償功能，以調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的緩慢改變。但是，它不能調(diào)節(jié)溫度梯度或環(huán)境溫度的快速變化。
周圍是否有振動(dòng)
    無論是傳感器本身的振動(dòng)還是附近機(jī)器的振動(dòng)，都可能會(huì)影響測(cè)量距離時(shí)的精確度。可在安裝傳感器時(shí)用橡膠防振裝置來減少這類問題。有時(shí)也可使用導(dǎo)軌來消除或降低部件振動(dòng)。
環(huán)境導(dǎo)致的誤測(cè)
    附近的物體可能會(huì)反射聲波。要準(zhǔn)確探測(cè)目標(biāo)物體，必須降低或消除附近聲音反射表面的影響。為了避免誤測(cè)附近物體，許多超聲波傳感器都裝有LED指示燈，用于在安裝時(shí)指示操作人員，以確保正確安裝傳感器并降低誤測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。
    所有這些問題在選擇和安裝超聲波傳感器的時(shí)候都需要注意，不然就會(huì)直接影響著傳感器的測(cè)量結(jié)果。

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