超声波传感器的检测范围是如何工作的,检测范围有多广?
超声波传感器的探测范围是如何工作的?传感器超声波是以超声波为基础,能够在一定区域内无接触地可靠检测或测量。这些信号的频率和幅度决定了传感器的范围等。这允许超声波传感器用于水箱的液位测量,这需要比具有较小或中等范围的传统超声波传感器更大的测量范围。
此外,换能器的表面部分(发射器,集成在传感器头中)决定了可以发射(和接收)声波的功率,从而部分决定了范围。所以距离越长的超声波传感器的传感器头越大。
在超声波传感器的检测范围内可以分辨出一些重要的规格。首先,工作探测范围:无论物体的形状或大小,传感器必须始终能够探测或测量的范围。其次是极限检测范围,即传感器可以达到的最大范围。第三,所谓盲区。
检测范围类型:操作检测范围和极限检测范围
1.操作检测范围
超声波传感器的工作检测范围和极限检测范围是基于两个标准测量值定义的。首先,传感器在细钢梁(10×27 mm)上进行测试。这些是超声波传感器检测的相对复杂的物体,因为物体是圆形的,而且大部分回波在所有方向上都偏转。使用这种测试方法定义了操作检测范围。粗略地说,除了独立于颜色和材料之外,检测在某种意义上也对物体的形状不敏感。这是用于散装货物物位测量等应用的传感器的基本特性。您可以将铁矿石想象成具有相同颜色的斜槽。超声波传感器将在设定的测量范围内轻松执行液位测量。
2.极限检测范围
除了操作检测范围之外,还指定了限制检测范围。几乎所有其他制造商都指定为常规检测范围的极限检测范围是超声波传感器可以达到的最大范围。易于检测的大型物体用于确定超声波的极限检测范围为此,使用平板(约500×500毫米)作为可被视为易于检测的物体。根据经验,传感器的极限检测范围比操作检测范围大25%到50%。极限检测范围被视为最大可达距离。在这里,重要的是要考虑环境条件,因为只有在所有条件都非常好到最佳时才能最佳地利用极限检测范围。要了解有关压力环境中传感器及其可能性的更多信息,您可以阅读压力环境中的传感器一文。
3.检测范围外:盲区
盲区是传感器看到的第一个区域,从传感器头开始。在这个区域,传感器不能进行可靠的测量。传感器盲区的大小取决于物理学。首先,它取决于发出声波的频率,而这又取决于声音的运行时间。这两个因素的结合使得无法在传感器前面的第一个区域进行可靠的测量。根据经验,盲区大约在传感器最大测量范围的5%到10%之间。
4.环境对范围的影响
最后,检测范围会受到温度(变化)、(相对)空气湿度和气压的影响。在温度和空气湿度升高或气压降低时,对声音的抑制作用更大。因此,检测范围变小,因为回声显然更难以在空气中移动。随着温度的降低和空气湿度的降低,检测范围会变得更大,因为空气越冷越干燥,对声音的抑制就越小。检测范围的减小主要由操作储备和(在需要时)传感器中的内部温度补偿来补偿。在温度低于0°C的情况下,某些传感器的检测范围可达原始规格的两倍。对于必须在超压下工作的传感器也是如此,