超聲波傳感器的介紹

一、什么是超聲波傳感器？

超聲波傳感器是一種電子設(shè)備，它發(fā)射超聲波并將反射聲轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以確定目標(biāo)物品的距離。超聲波比可聽(tīng)見(jiàn)的聲音（即人類可以聽(tīng)到的聲音）傳播得更快。使用壓電晶體產(chǎn)生聲音的發(fā)射器和在聲音往返于目標(biāo)后遇到聲音的接收器是超聲波傳感器的兩個(gè)主要組件。

超聲波傳感器主要用作接近傳感器。它們可以在汽車的自動(dòng)泊車技術(shù)和防撞安全系統(tǒng)中找到。除了機(jī)器人障礙物檢測(cè)系統(tǒng)外，超聲波傳感器還用于制造技術(shù)。與接近檢測(cè)應(yīng)用中的紅外（IR）傳感器相比，超聲波傳感器更不易受到煙霧、氣體和其他空氣傳播顆粒的干擾（盡管物理組件仍會(huì)受到熱量等變量的影響）。

超聲波傳感器還用作密閉容器中的液位傳感器，以檢測(cè)、監(jiān)控和管理液位，例如化工廠中的大桶。*值得注意的是，超聲波技術(shù)使醫(yī)學(xué)界能夠創(chuàng)建內(nèi)部**的圖像、發(fā)現(xiàn)惡性**并監(jiān)控子宮內(nèi)新生兒的健康。

二、超聲波傳感器的工作原理

超聲波傳感器通過(guò)以高于人類聽(tīng)覺(jué)范圍的頻率發(fā)射聲波來(lái)工作。為了接收和發(fā)送超聲波，傳感器的換能器起到麥克風(fēng)的作用。與許多其他傳感器一樣，我們的超聲波傳感器使用單個(gè)傳感器發(fā)送脈沖并接收回波。傳感器通過(guò)測(cè)量發(fā)送和接收超聲波脈沖之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)計(jì)算到目標(biāo)的距離。該模塊的操作很簡(jiǎn)單。它發(fā)出一個(gè)40kHz的超聲波脈沖，在空氣中傳播，如果遇到障礙物或物體，會(huì)反彈回傳感器。距離可以通過(guò)將傳播時(shí)間乘以聲速來(lái)估算。

超聲波傳感器是檢測(cè)透明物體的**解決方案。例如，由于目標(biāo)半透明，使用紅外傳感器的應(yīng)用程序難以應(yīng)對(duì)這種用于液位測(cè)量的特殊用例。

超聲波傳感器檢測(cè)與顏色、表面或材料無(wú)關(guān)的物體以進(jìn)行存在檢測(cè)（除非材料像羊毛一樣非常柔軟，因?yàn)樗鼤?huì)吸收聲音。）

超聲波傳感器是一種值得信賴的解決方案，用于檢測(cè)光學(xué)方法可能失敗的半透明物體和其他物體。

三、超聲波傳感器一般應(yīng)用在哪些地方？

液位傳感是兩種*常見(jiàn)的超聲波傳感器應(yīng)用中的第一種，因?yàn)樗鼈兛梢詸z測(cè)任何色調(diào)或不透明度的液體，同時(shí)保持非接觸式。第二個(gè)是通用對(duì)象檢測(cè)，它的優(yōu)勢(shì)在于其低成本和簡(jiǎn)單性。車輛防碰撞檢測(cè)、人員識(shí)別、存在檢測(cè)、箱子分揀、叉車托盤(pán)檢測(cè)、飲料灌裝機(jī)上的瓶子計(jì)數(shù)以及許多其他應(yīng)用都是對(duì)象檢測(cè)應(yīng)用的示例。

四、超聲波傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1超聲波傳感器的優(yōu)勢(shì)

①不受物體顏色或透明度的影響

因?yàn)槌暡▊鞲衅鲗⒙曇舴瓷涑鑫锲?，所以物體的顏色或透明度不會(huì)影響傳感器的讀數(shù)。

②可以在弱光條件下使用嗎？

與使用光或攝像頭的接近傳感器不同，深色設(shè)置對(duì)超聲波傳感器的檢測(cè)能力影響不大。

③不受灰塵、污物或高濕度水平的影響

盡管許多傳感器在這些情況下表現(xiàn)良好，但其他傳感器會(huì)產(chǎn)生不準(zhǔn)確的讀數(shù)，特別是在大量灰塵或水積聚的極端條件下。

④某些應(yīng)用中的高精度

在測(cè)量平行表面之間的厚度和距離時(shí)，超聲波傳感器具有很高的精度。

⑤滲透

超聲波傳感器的高靈敏度和穿透能力使其更容易檢測(cè)到外部環(huán)境以及深處的物體。

⑥抗環(huán)境干擾強(qiáng)：

它非常耐環(huán)境影響，可用于任何照明環(huán)境。在各種照明設(shè)置（包括室內(nèi)、室外和復(fù)雜的環(huán)境光）中具有可靠的性能。由于超聲波傳感器不受煙霧或黑物質(zhì)的影響，可以檢測(cè)光線、煙霧、灰塵、顏色、材料等，因此在各種應(yīng)用中都優(yōu)于紅外傳感器。

⑦應(yīng)用范圍廣：

超聲波傳感器可用于多種應(yīng)用，例如水位檢測(cè)、無(wú)人機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)避障應(yīng)用、距離檢測(cè)應(yīng)用等。

⑧多用途：

檢測(cè)有無(wú)、檢測(cè)水平、檢測(cè)位置、檢測(cè)距離等。它可以滿足大多數(shù)非接觸式檢測(cè)應(yīng)用的需求。

4.2超聲波傳感器的缺點(diǎn)

?無(wú)法在真空中工作。

由于超聲波傳感器依靠聲音來(lái)發(fā)揮作用，因此它們根本無(wú)法在真空中發(fā)揮作用，因?yàn)闆](méi)有空氣可以傳播聲音。

?不適合在水下使用

?軟材料將對(duì)傳感精度產(chǎn)生影響。包裹在柔軟織物中的物體會(huì)吸收更多的聲波，使傳感器難以看到目標(biāo)。

?5-10攝氏度或更高的溫度變化會(huì)影響傳感器的精度。

然而，許多制造商的設(shè)備現(xiàn)在都包含溫度校正功能，這些傳感器可以在開(kāi)始或每次讀取范圍之前根據(jù)溫度、電壓等的任何變化進(jìn)行校準(zhǔn)。

?小物體很難反射聲波。物體可能太小，無(wú)法將足夠的聲波反射到要檢測(cè)的傳感器。

?難以捕捉某些形狀的反射波。

五、關(guān)于超聲波傳感器的常見(jiàn)問(wèn)題

1、超聲波傳感器有幾種類型？

四種類型。超聲波傳感器共有四種類型，按頻率和形狀分類：防滴型、高頻型和開(kāi)放結(jié)構(gòu)型（引線型和貼片型）。

2、我們?nèi)绾伪Ｗo(hù)超聲波傳感器免受水的影響？

揚(yáng)聲器格柵布、金屬絲網(wǎng)和開(kāi)孔泡沫是為您的應(yīng)用隱藏超聲波傳感器的方法。為了正確操作，在嘗試隱藏傳感器時(shí)必須考慮濕度、溫度和回聲。

3、超聲波傳感器會(huì)相互干擾嗎？

當(dāng)多個(gè)傳感器在相同的一般空間中運(yùn)行時(shí)，基本超聲波傳感器將在報(bào)告的范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。由于傳感器不同步，傳感器的范圍將以稍微不同的間隔進(jìn)行。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，這些頻率漂移會(huì)導(dǎo)致傳感器之間的干擾。

4、超聲波傳感器的準(zhǔn)確度如何？

更精確的超聲波傳感器在完美控制的條件下可以達(dá)到0.1-0.2%的檢測(cè)范圍，大多數(shù)好的超聲波傳感器一般可以達(dá)到1%到3%的精度。

5、超聲波傳感器能工作多遠(yuǎn)？

超聲波傳感器適用于*遠(yuǎn)十米的近距離檢測(cè)，每秒可提供多個(gè)范圍測(cè)量。

6、超聲波傳感器的原理是什么？

概要及檢測(cè)原理。顧名思義，超聲波傳感器使用超聲波測(cè)量距離。傳感器頭發(fā)射超聲波并接收從目標(biāo)反射回來(lái)的波。超聲波傳感器通過(guò)測(cè)量發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)測(cè)量到目標(biāo)的距離。

7、超聲波傳感器的范圍是多少？

超聲波傳感器適用于*遠(yuǎn)十米的近距離檢測(cè)，每秒可提供多個(gè)范圍測(cè)量。

8、超聲波煙霧探測(cè)器有哪些優(yōu)點(diǎn)？

超聲波傳感器適用于*遠(yuǎn)十米的近距離檢測(cè)，每秒可提供多個(gè)范圍測(cè)量。低功耗——可以由電池供電，價(jià)格低廉。它可以在許多環(huán)境條件下運(yùn)行——超聲波傳感器在充滿煙霧的環(huán)境中工作，而其他傳感器會(huì)出現(xiàn)故障。

9、什么是物聯(lián)網(wǎng)中的超聲波傳感器？

物聯(lián)網(wǎng)超聲波傳感器專為固體和液體物體的非接觸式檢測(cè)而設(shè)計(jì)。這些傳感器用于各種功能，從監(jiān)測(cè)水箱中的水位到流體識(shí)別/濃度，再到檢測(cè)物體接近度。