哪些因素将影响超声波传感器精度?超声波传感器选型要注意什么?
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传感器" target="_blank">超声波传感器将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对超声波传感器的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、超声波传感器精度影响因素
首先对于超声波传感器而言,测量精度通常是指模拟输出的测量值的绝对精度。基于回波传输时间,超声波传感器的测量精度依靠数个物理参数。这些参数通常与空气和内部偏差相关。
由于空气温度对超声波传感器的测量精度有很大的影响。当超声波脉冲的回波的传播时间被测量后,传感器用声速计算到目标物的距离。然而,由于空气温度的改变,声速每Kelvin改变0.17%. 几乎所有的倍加福超声波传感器都有一个温度探测器来弥补这种影响。因此这个探测器测量环境温度,传感器修正测量值的相关温度偏移。例如:在室温和较低的温度下,湿度对声速的影响可以忽略不计。然而,在高温下,声速随着湿度的增高而增高。
其次超声波传感器具有温度补偿的特性。那是因为超声波传感器使用回波传输时间的方法原理,即测量超声波脉冲发出和测得回波的时间间隔。超声波传感器通过声速来计算目标物的距离。当声音在空气中传播时,声速在室温下大概是344 m/s。该特性能使模拟量输出型的超声波传感器在一个宽温度范围内获得高达0.6mm的重复精度。其中声速是依靠温度来改变的,每升高一摄氏度改变约17%。因此,大多数的超声波传感器配有温度探测器用于测量距离的修正。这个补偿可以在超声波传感器从-25? C 到+70? C工作范围内执行,并得到±1.5%的测量精度。
除空气温度、温度、温度补偿以外气压、气流、气体类型、外部噪音等因素也会影响超声波传感器的精度,相对于气压而言声速在海平面和3000米海拔高度传播时下降不到1%。指定位置的大气波动可以忽略不计,对声速的影响是难以衡量的。但是气流对超声波测量没有影响。那是因为如果目标物有标准反射板的反射特性,一般气流(风)7kn(50-61.5 km/h)对超声波测量没有影响。当然暴风雨天气或者飓风可能导致不稳定的测量(信号衰减)。目前在关于声速的变化,没有得出常规的结论。这是因为气流方向和气流速度时常改变。另一方面外部噪音也是影响超声波精度的一个因素,由于外部噪音和被测目标物的回波是不同的,通常不会引起误判。如果干扰源与超声波传感器有同样的频率,内部噪音的振幅一定不会超过目标回声的振幅。
二、超声波传感器选型问题探讨
保护环境/室内传感器:
考虑在天气条件下是否使用传感器会损坏传感器内部的电气元件。工采网提供了许多能够承受户外恶劣条件的传感器。这些传感器也可以在需要更窄的光束时使用,即使在用户自己舒适的家中也是如此。首先,找到传感器的放置位置,并确定可能与传感器接触的位置。
接下来需要考虑的是水分; 关于这个问题有用户曾经询问过工采网技术人员:传感器会以任何形式暴露在潮湿环境中吗?
与传感器正面接触的湿气可能渗入我们所有EZ / AE传感器的开口中,这会对传感器造成无法修复的损坏。其中传感器的灰尘和苛刻的处理也有可能影响测距并可能造成损坏。
受保护环境”传感器的另一个考虑因素是,传感器受到碰撞或者对传感器正面敲击都有可能会造成传感器的损坏。EZ / AE传感器和所有开放式传感器都是“受保护环境”,如果用户在选择将传感器用于受保护的环境,请确保您的应用程序适用。了解传感器周围环境可确保传感器满足这些传感器已知的200,000+ MTBF小时数。
非保护环境/室外传感器:
对WR(耐候)传感器的考虑要宽松得多。 如图所示,闭合换能器只有传感器铝的部分暴露,允许IP67的耐候性,室外元素可能需要。
如果用户只打算在天气晴朗的条件下使用传感器,则可能不需要IP67等级,但用户可能希望WR传感器可以提供更窄的波束宽度。 当传感器的灰尘,湿气或苛刻的处理不可避免时,工采网提供的的WR传感器的NE是用户应用的理想选择。此外IP67级传感器还可以处理刺激性化学品,或者可以与耐化学品密封配对,例如F-Option,适用于存在柴油或腐蚀性气体的环境。如图所示,工采网提供各种外壳类型的WR传感器,包括用于具有特定安装要求的应用的管螺纹。 如果用户在“非保护”环境中工作,则可以选择最适合您需求的传感器外壳。
一旦知道环境,选择完美的MaxBotix传感器既简单又容易。 然后,用户可以将其归类为“受保护”或“不受保护”,并从“传感器选择指南”中选择相应的选项,以找到适合您应用需求的传感器。
对于超声波传感器的选用,大家一定要注意上面的两点。
最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后,祝大家有个精彩的一天。