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超聲波傳感器選擇
選擇超聲波傳感器,首先看清楚傳感器的說(shuō)明書或用途,不同的超聲波傳感器的輸出頻率或信號(hào)類型是不同的!現(xiàn)在工業(yè)用的輸出的都是一束束的脈沖信號(hào),其中信息內(nèi)容包括調(diào)制信號(hào)、載聘,裁聘除了具有裁波的作用外還具有加密或同別的信號(hào)隔離或抗干擾之用,調(diào)制信號(hào)包含數(shù)據(jù)位等工作信息。通過(guò)太陽(yáng)輻射傳感器室外風(fēng)速探ce器,雨滴傳感器采集室外氣候信息,為電動(dòng)窗簾提供控制的依據(jù)。所有不是說(shuō)按照沒有波形或波形不連續(xù)等判斷傳感器的好壞。你可以在信號(hào)的輸出端用計(jì)數(shù)器分頻后用耳機(jī)就會(huì)聽到有無(wú)信號(hào)輸出,若有說(shuō)明超聲波發(fā)射沒問(wèn)題。
上述說(shuō)的是工作在開關(guān)或脈沖狀態(tài)下的超聲波,一般用來(lái)定位用,還有一種類似雷達(dá)的用來(lái)測(cè)速的工作在線性取,其輸出時(shí)模擬信號(hào),一般直接用頻率決定量值,由于不抗干擾用的少。
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收)等。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,它具有頻率高、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特點(diǎn)。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)生效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收)等。
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。首先處理單元對(duì)超聲換能器加以電壓激勵(lì),其受激后以脈沖形式發(fā)出超聲波,接著超聲換能器轉(zhuǎn)入接受狀態(tài),處理單元對(duì)接收到的超聲波脈沖進(jìn)行分析,判斷收到的信號(hào)是不是所發(fā)出的超聲波的回聲。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。 超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波,同時(shí)它接收到超聲波時(shí),也能轉(zhuǎn)變成電能,所以它可以分成發(fā)送器或接shou器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送,也能作接收。超聲波傳感器由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器)、接收傳感器(或稱波接shou器)、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成,換能器作用是將陶瓷振子的電振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射;而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),將其變換成電能量,作為傳感器接手器的輸出,從而對(duì)發(fā)送的超聲波進(jìn)行檢測(cè)??刂撇糠种饕獙?duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。
傳感器工作原理介紹
在當(dāng)前的空氣凈化領(lǐng)域,空氣質(zhì)量傳感器幾乎已經(jīng)成為凈化設(shè)備的標(biāo)配附件,其作用是對(duì)空氣中的PM2.5等顆粒物濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),工作原理如下:
在傳感器內(nèi)部設(shè)有恒定光源(如紅外發(fā)光二極管),空氣通過(guò)光線時(shí),其中的顆粒物會(huì)對(duì)其進(jìn)行散射,造成光強(qiáng)的衰減。其相對(duì)衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。
在與光源對(duì)角的另一側(cè)設(shè)有光線探ce器(如光電晶體管),它能夠探測(cè)到被顆粒物反射的光線,并根據(jù)反射光強(qiáng)度輸出PWM信號(hào)(脈寬調(diào)制信號(hào)),從而判斷顆粒物的濃度。從傳感器相關(guān)企業(yè)發(fā)展情況來(lái)看,小而散是當(dāng)前傳感器產(chǎn)業(yè)的顯著特征。對(duì)于不同粒徑的顆粒物(如PM10和PM2.5),其能夠輸出多個(gè)不同的信號(hào)加以區(qū)分。