초음파 센서

초음파, 사람은 16kHz 이상의 주파수로 소리를 인식하지 못하지만 공기 중 전파 속도는 알려져 있으며 344m / s입니다. 소리의 속도와 전파 시간에 대한 데이터를 통해 초음파가 이동한 정확한 거리를 계산할 수 있습니다. 이 원리는 초음파 센서 작동의 기초입니다.

초음파 센서는 다양한 생산 영역에서 널리 사용되며 어떤 면에서는 기술 프로세스 자동화의 많은 문제를 해결하기 위한 보편적인 도구입니다. 이러한 센서는 다양한 물체의 거리와 위치를 결정하는 데 사용됩니다.

액체 레벨(예: 운송 중 연료 소비량) 결정, 투명 라벨을 포함한 라벨 감지, 물체의 움직임 모니터링, 거리 측정 등은 초음파 센서의 가능한 응용 분야 중 일부에 불과합니다.

일반적으로 생산에는 많은 오염원이 있어 많은 메커니즘에 문제가 될 수 있지만 초음파 센서는 작동 특성으로 인해 오염을 절대 두려워하지 않습니다. 가능한 기계적 영향으로부터 확실하게 보호할 수 있습니다.

초음파 센서는 방출기이자 수신기인 압전 변환기를 설계에 포함합니다. 압전 변환기는 일련의 사운드 펄스를 방출한 다음 에코를 수신하고 신호를 컨트롤러에 공급되는 전압으로 변환합니다. 기술 사용에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오. 압전 효과.

초음파 주파수 범위는 변환기 유형에 따라 65kHz ~ 400kHz이며 펄스 반복률은 14Hz ~ 140Hz입니다. 컨트롤러는 데이터를 처리하고 물체까지의 거리를 계산합니다.

초음파 센서의 활성 범위는 작동 감지 범위입니다. 감지 범위 물체가 축 방향으로 감지 요소에 접근하는지 또는 사운드 콘을 통해 이동하는지 여부에 관계없이 초음파 변환기가 물체를 감지할 수 있는 거리입니다.

초음파 센서의 작동에는 반대 모드, 확산 모드 및 반사 모드의 세 가지 주요 작동 모드가 있습니다.

반대 모드의 경우 두 개의 개별 장치인 송신기와 수신기가 서로 반대편에 장착되어 있습니다. 초음파 빔이 물체에 의해 차단되면 출력이 활성화됩니다. 이 모드는 간섭 내성이 중요한 열악한 환경에 적합합니다. 초음파 빔은 신호 거리를 한 번만 이동합니다.이 솔루션은 송신기와 수신기라는 두 개의 장치를 설치해야 하기 때문에 비용이 많이 듭니다.

동일한 하우징에서 송신기와 수신기가 제공하는 확산 모드. 이러한 설치 비용은 훨씬 저렴하지만 응답 시간은 반대 모드보다 깁니다.

여기서 감지 범위는 물체의 입사각과 물체 표면의 속성에 따라 달라집니다. 빔은 감지된 물체 자체의 표면에서 반사되어야 하기 때문입니다.

반사 모드의 경우 송신기와 수신기도 동일한 하우징에 있지만 초음파 빔은 이제 반사경에 의해 반사됩니다. 감지 범위 내의 물체는 초음파 빔이 이동한 거리의 변화를 측정하고 흡수를 추정하여 감지됩니다. 또는 반사된 신호의 반사 손실. 이 센서 모드를 사용하면 흡음 물체와 각진 표면을 가진 물체를 쉽게 감지할 수 있습니다. 중요한 조건은 기준 리플렉터의 위치가 변경되지 않는다는 것입니다.

산업에서 초저주파를 사용하는 또 다른 옵션은 초음파 용접.