工作模式超聲波傳感器利用聲波介質(zhì)對被檢測物進行非接觸式無磨損的檢測,。超聲波傳感器對透明或有色物體,,金屬或非金屬物體,,電聲壓電陶瓷,,固體,、液體,、粉狀物質(zhì)均能檢測,。其檢測性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響,,包括環(huán)境和雨天。
檢測模式
超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測模式,。位于傳感器前面的被檢測物通過將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的,,從而使傳感器檢測到被測物。
還有部分超聲波傳感器采用對射式的檢測模式,。一套對射式超聲波傳感器包括一個和一個,,兩者之間持續(xù)保持“收聽”。位于和之間的被檢測物將會阻斷接收發(fā)射的聲波,,從而傳感器將產(chǎn)生開關(guān)信號,。
系統(tǒng)采用的超聲波傳感器的工作頻率為40khz左右。由發(fā)射傳感器發(fā)出超聲波脈沖,,傳到液面經(jīng)反射后返回接收傳感器,,測出超聲波脈沖從發(fā)射到接收到所需的時間,壓電陶瓷,,根據(jù)媒質(zhì)中的聲速,,就能得到從傳感器到液面之間的距離,從而確定液面,�,?紤]到環(huán)境溫度對超聲波傳播速度的影響,通過溫度補償?shù)姆椒▽鞑ニ俣扔枰孕U�,,以提高測量精度,。計算公式為:
v=331.5+0.607t 1
式中:v為超聲波在空氣中傳播速度,;t為環(huán)境溫度。
s=v ×t/2=v×t1-t0/2 2
式中:s為被測距離,;t為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時間差,;t1為超聲回波接收時刻;t0為超聲脈沖發(fā)射時刻,。利用mcu的捕獲功能可以很方便地測量t0時刻和t1時刻,,根據(jù)以上公式,用軟件編程即可得到被測距離s,。由于本系統(tǒng)的mcu選用了具有soc特點的混合信號處理器,,其內(nèi)部集成了溫度傳感器,因此可利用軟件很方便的實現(xiàn)對傳感器的溫度補償,。
注意事項[2]1:為--性及長使用壽命,,請勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器。
2:由于超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質(zhì),,因此局部溫度不同時,,美容壓電陶瓷,分界處的反射和折射可能會導致誤動作,,風吹時檢出距離也會發(fā)生變化,。因此,鋯鈦酸鉛壓電陶瓷,,不應(yīng)在強制通風機之類的設(shè)備旁使用傳感器,。
3:噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率,因此會影響傳感器且不應(yīng)在傳感器附近使用,。
4:傳感器表面的水滴縮短了檢出距離,。
5:細粉末和棉紗之類的材料在吸收聲音時無法被檢出反射型傳感器。
6:不能在真空區(qū)或防爆區(qū)使用傳感器,。
7:請勿在有蒸汽的區(qū)域使用傳感器,;此區(qū)域的-不均勻。將會產(chǎn)生溫度梯度,,從而導致測量錯誤,。
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