Méthodes de détection courantes et analyse principale des capteurs à ultrasons

Dans l'industrie, les applications typiques de l'ultrasons sont des tests non destructeurs des métaux et de la mesure d'épaisseur à ultrasons. Dans le passé, de nombreuses technologies ont été entravées car elles n'ont pas pu détecter l'intérieur des tissus de l'objet. L'émergence de la technologie de détection ultrasonique a changé cette situation. Bien sûr, davantage de capteurs à ultrasons sont installés correctement sur différents appareils pour détecter tranquillement les signaux dont les gens ont besoin. Dans la future application de capteurs à ultrasons, l'échographie sera combinée avec des technologies de l'information et de nouvelles technologies de matériaux, et des capteurs de mesure de distance à ultrasons plus intelligents et très sensibles apparaîtront.

1. Selon les caractéristiques du volume, du matériau de l'objet détecté et s'il est mobile

Les méthodes de détection adoptées par les capteurs à ultrasons sont différentes. Il existe quatre méthodes de détection courantes comme suit:

1. À travers le type: l'émetteur et le récepteur sont situés des deux côtés, lorsque l'objet détectant passe entre eux, la détection est effectuée en fonction de l'atténuation (ou de l'occlusion) de l'onde ultrasonique.

2. Type de distance limitée: L'émetteur et le récepteur sont situés du même côté, et lorsque l'objet détecté passe à l'intérieur de la distance limitée, la détection est effectuée sur la base des ondes ultrasoniques réfléchies.

3. Type de plage limitée: L'émetteur et le récepteur des capteurs de distance à ultrasons sont situés au centre de la plage limitée, le réflecteur est situé au bord de la plage limitée et la valeur d'atténuation de l'onde réfléchie sans être bloqué par le détecté L'objet est utilisé comme valeur de référence. Lorsque l'objet détecté passe par la plage limitée, la détection est effectuée en fonction de l'atténuation de l'onde réfléchie (comparez la valeur d'atténuation avec la valeur de référence).

4. Type rétro-réfléchissant: L'émetteur et le récepteur sont situés du même côté, et l'objet de détection (objet plat) est utilisé comme surface de réflexion, et la détection est effectuée en fonction de l'atténuation de l'onde réfléchie.

Deuxièmement, le test est bon ou mauvais

Il n'y a rien de reflété lorsque le capteur à ultrasons est directement testé avec un multimètre. Si vous souhaitez tester la qualité du capteur à ultrasons, vous pouvez construire un circuit d'oscillateur audio. Lorsque C1 est de 390OμF, un signal audio d'environ 1,9 kHz peut être généré entre les broches de l'onduleur. Connexion du capteur à ultrasons à détecter (transmission et réception) entre le pied et le pied; Si le capteur peut émettre des sons audio, il peut être essentiellement déterminé qu'il est meilleur que le capteur à ultrasons.

Remarque: Lorsque C1 = 3900 μF, il est d'environ 1,9 kHz; Lorsque C1 = 0,O1 μF, il est d'environ 0,76 kHz.

Trois, test de niveau liquide

Le principe de base de la mesure ultrasonique du niveau de liquide est le signal d'impulsion à ultrasons envoyé par la sonde à ultrasons se propage dans le gaz, et se reflète après avoir rencontré l'interface de l'air et du liquide. Après avoir reçu le signal d'écho, calculant le temps de propagation de l'onde à ultrasons. Convertir la distance ou la hauteur du niveau liquide. La méthode de mesure à ultrasons présente de nombreux avantages que d'autres méthodes ne peuvent pas comparer:

(1) Il n'y a pas de pièces de transmission mécanique et il n'y a pas de contact avec le liquide mesuré. Il s'agit d'une mesure sans contact, elle n'a pas peur des interférences électromagnétiques et de forts liquides corrosifs tels que l'acide et l'alcali, il a donc des performances stables, une grande fiabilité et une longue durée de vie;

(2) Son court temps de réponse peut facilement réaliser une mesure en temps réel sans délai.

La fréquence de travail du capteur ultrasonique utilisé dans le système est d'environ 40 kHz. Les impulsions à ultrasons sont envoyées par le capteur de l'émetteur, transmises à la surface du liquide puis retournées au capteur de réception. Le temps requis pour l'impulsion à ultrasons de la transmission à la réception est mesurée. Selon la vitesse du son dans le milieu, la distance du capteur ultrasonique à la surface du liquide peut être obtenue pour déterminer le niveau liquide. Compte tenu de l'influence de la température ambiante sur la vitesse de propagation des ondes ultrasoniques, la vitesse de propagation est corrigée par la méthode de compensation de température pour améliorer la précision de mesure. La formule de calcul est:

V = 331,5 + 0,607t (1)

Où: V est la vitesse de propagation des ondes ultrasoniques dans l'air; T est la température ambiante.

S = V × T / 2 = V × (T1－T0) / 2 (2)

Dans la formule: S est la distance de mesure; T est le décalage horaire entre la transmission de l'impulsion ultrasonique et la réception de son écho; T1 est l'heure de réception de l'écho à ultrasons; T0 est le temps de transmission de l'impulsion à ultrasons. La fonction de capture de MCU peut facilement mesurer T0 et T1. Selon la formule ci-dessus, la distance mesurée peut être obtenue par programmation logicielle. Étant donné que le MCU de ce système sélectionne un processeur de signal mixte avec les caractéristiques SOC et intègre un capteur de température à l'intérieur, le logiciel peut être utilisé pour réaliser facilement la compensation de température pour le capteur de niveau ultrasonique.