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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 超聲波傳感器

使用超聲波傳感器需要明確的問題

發布日期：2022-10-09 點擊率：69

超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的。由于超聲波具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等優點，所以它在傳感器行業也得到廣泛的應用。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。超聲波傳感器目前廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。但是，要正確使用超聲波傳感器，測量之前還有些問題需要明確。
探測范圍和大小
    要探測的物體大小直接影響超聲波傳感器的檢測范圍。傳感器必須探測到一定聲級的聲音才可以進行輸出。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傳感距離檢測到此部件。小部件僅能反射較少的一部分聲音，從而導致傳感范圍大大縮小。
探測物體的特點
    使用超聲波傳感器探測的理想物體應體積大、平整且密度高，并與變換器正面垂直。最難探測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，探測液體就很容易。如果液面波動大，可延長傳感器的響應時間，從而取波動變化的平均值以獲得更一致的讀數。但是，超聲波傳感器還不能精確探測表面為泡沫狀的液體，因為泡沫會使聲音的傳播方向發生偏離。這時可以使用超聲波傳感器的反向超聲模式，探測形狀不規則的物體。在反向超聲模式下，超聲波傳感器會探測一個平整背景，如墻壁。任何穿過傳感器和墻壁之間的物體都會阻斷聲波。傳感器即可通過探測該干擾來識別物體的存在。
溫度導致的衰減
    傳感器還設計了溫度補償功能，以調節環境溫度的緩慢改變。但是，它不能調節溫度梯度或環境溫度的快速變化。
周圍是否有振動
    無論是傳感器本身的振動還是附近機器的振動，都可能會影響測量距離時的精確度。可在安裝傳感器時用橡膠防振裝置來減少這類問題。有時也可使用導軌來消除或降低部件振動。
環境導致的誤測
    附近的物體可能會反射聲波。要準確探測目標物體，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，用于在安裝時指示操作人員，以確保正確安裝傳感器并降低誤測風險。
    所有這些問題在選擇和安裝超聲波傳感器的時候都需要注意，不然就會直接影響著傳感器的測量結果。

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