求超声波传感器原理与应用??
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵和振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。 在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在各个行业得到广泛应用。 超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位传感器;...全部
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵和振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。
在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在各个行业得到广泛应用。
超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位传感器;反射型用于材料探伤、测厚传感器等。 1、超声波传感器的基本原理超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。超声波传感器包括三个部分:超声换能器、处理单元和输出级。
首先处理单元对超声换能器加以电压激励,其受激后以脉冲形式发出超声波,接着超声换能器转入接受状态(相当于一个麦克风),处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析,判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。
如果是,就测量超声波的行程时间,根据测量的时间换算为行程,除以2,即为反射超声波的物体距离。 把超声波传感器安装在合适的位置,对准被测物变化方向发射超声波,就可测量物体表面与传感器的距离。 2、环境对超声波测量的影响(1)空气温度的影响声波行程时间受气温的影响程度为0。
17%/K。也就是说40℃时的声速相对于20℃时改变了 3。4%,因此测量距离也会改变约 3。4%。但如果选用的超声波传感器中有温度补偿功能,此影响可忽略不计。(2)空气湿度的影响从干燥的空气到饱和湿度的空气中,声速最多增加2%。
因此测量距离改变最大也只有2%。实际现场中,空气湿度变化不会如此大,此影响一般小于1%。(3)空气压力的影响在一固定地点,正常情况下的气压波动为±5%,会造成声速波动约±0。6%。(4)气流的影响当风速大于50km/h时,声波速度及方向的改变会大于3%。
在现场使用中,只有靠近被测物表面的几厘米的气流有可能大于20km/h,且垂直于测量方向,故对测量结果的影响可忽略。(5)油雾的影响只要防止油雾沉降在超声换能器的有效表面上,就可避免它的影响。
回答者:宋治轩 2013-10-28 相关问答: ·求温湿度测量技术的发展趋势及应用?? ·求SPCE061A在红外遥控环境测量系统中的 ·流量表能否准确的测量煤焦油流量? ·求压力测量的原理和应用?? ·求激光传感器原理与应用?? ·求加速度传感器:原理以及选用?? ·求扭矩传感器的、分类、选型及测量原理 ·求用89C51 单片机实现的一种新型低速转 ·求电磁流量计的工作原理?? ·求电容式料位计?? ·求关于合理使用湿度传感器的讨论?? ·求速度传感器原理与应用?? ·求仪表知识?? ·求湿度传感器工作原理及应用?? ·求AMF系列智能电磁流量计?? ·求溅射薄膜压力传感器变送器的原理、压 ·求石油测井用光纤传感器?? ·求压力传感器工作原理?? ·求电磁流量计的安装要求?? ·求传感器:振动传感??。收起