- M18-Cube: Economie de spațiu datorită carcasei ifm
- Tehnologia senzorilor cu ultrasunete
Vedere de ansamblu asupra tehnologiei
Senzorii cu ultrasunete detectează toate obiectele care reflectă sunetul și măsoară durata între transmitere și recepție a unui semnal de sunet.Culoarea țintei, transparența și reflexia suprafeței sunt irelevante.
Compararea senzorilor cu ultrasunete cu alte produse de detectare a poziției
Acest grafic evaluează performanța diferitelor tehnologii cu anumite influențe.
| Inductiv | Capacitiv | Fotoelectric | Ultrasonic | |
|---|---|---|---|---|
| Temperatură |  |
|
|
|
| Umiditate | |
 |
 |
|
| Praf pe suprafața senzorului | 3 |
|
|
4 |
| Lumină externă | |
|
|
|
| Zgomot | |
|
|
2 |
| Culoare / transparență | |
|
1 |
|
| Distanța față de obiect |
mică | mică | mare | mare |
| Turbulență puternică a aerului | |
|
|
|
1) de ex. peliculă / sticlă subțire, transparent-clară
2) dacă nu există interferențe reciproce
3) dacă nu este conductor
4) dacă nu este prea dens
Principiul de funcționare:
Pentru funcționare, traductorul este afectat de înalta tensiune.[Nbsp]Acest lucru face ca traductorul să vibreze din cauza efectului piezo-electric și să transmită în aer o serie de sunete.[Nbsp]În acest moment, generatorul de impulsuri de ceas comută senzorul pentru a recepționa modul și începe măsurarea duratei.Când seria de sunete atinge ținta, este reflectat un ecou înapoi la traductor.Ecoul seriei de sunete face ca traductorul să vibreze din cauza efectului piezo-electric, iar măsurarea timpului se oprește.
Traductorul cu ultrasunete este construit așa cum se arată în această imagine.
- Elementul piezoelectric trimite și recepționează sunetul (200 ... 400 kHz)
- Montarea cu spumă integrală permite elementului piezoelectric să vibreze liber
- Dispozitiv de fixare
- Stratul de adaptare se potrivește cu impedanța acustică dintre aer și elementul piezoelectric
- Unde sonore
Zona de detectare – senzori difuzi cu ultrasunete
Anumiți senzori ultrasonici se bazează exclusiv pe ecoul unei ținte.[Nbsp]Aceștia sunt cunoscuți ca senzori cu reflecție difuză.[Nbsp]Figura următoare arată zona de detectare și starea de ieșire.Rețineți zona moartă – distanța minimă necesară pentru ca senzorul să genereze, să recepționeze și să evalueze un semnal.
Zona de aplicare – senzori ultrasonici retro-reflexivi
Barierele luminoase retro-reflexive sunt folosite pentru obiectele cu performanțe slabe de reflectare a sunetului, precum spumă, suprafețe zdrențuite și forme în unghi.[Nbsp]Nu există nicio zonă moartă pentru acești senzori; cu toate acestea, este necesar un reflector, cum ar fi o placă metalică sau un perete.
Curbe de sunet / răspuns
Curbele de răspuns ajută utilizatorul să stabilească dacă este adecvat un anumit senzor cu ultrasunete pentru a rezolva o anumită aplicație.Aceste curbe sunt prezentate în fișa tehnică a produsului și în „Cardul informativ” disponibil pentru descărcare din fișa tehnică și sunt relevante pentru țintele care se apropie lateral de senzor.
Pentru țintele care se apropie axial de senzor (ca într-o aplicație la nivel de rezervor), senzorul va detecta ținta imediat ce atinge curba de pornire.
Pentru aplicațiile în care curba sunetului este prea mare, aveți în considerare utilizarea E23000pentru a focaliza mai bine sunetul.
Testarea în aplicația specifică poate fi necesară pentru a asigura funcționarea corectă.
Factorii de influență
Senzorii cu ultrasunete nu sunt afectați de modificările temperaturii aerului (au compensarea temperaturii încorporată), de presiunea și umiditatea aerului.[Nbsp]Cu toate acestea, performanța poate fi afectată și de alți factori.
- Turbulența aerului - turbulența puternică a aerului poate influența negativ propagarea sunetului și, în consecință, măsurarea.[Nbsp]Sursele de turbulență de aer includ vântul, aerul comprimat și ventilatoarele de răcire.Influența poate fi minimizată prin ecranarea fizică a senzorului / distanței de măsurare de la turbulență.
- Caracteristicile materialului și suprafeței țintă - materialele care absorb sunetul sau suprafețele care deviază sunetul departe de receptor sunt greu de detectat cu ajutorul senzorilor ultrasonici. O soluție de fascicul fotoelectric poate fi mai bună.
- Viteza țintă – Senzorii difuzi cu ultrasunete au, de obicei, frecvențe de comutare de 10 Hz sau mai puțin și nu sunt utili pentru aplicații de mare viteză.
- Mărimea țintei - Senzorii cu ultrasunete nu pot observa țintele minuscule detectate, în mod tipic, cu senzori laser.Pot fi detectate ținte mici, dar, de obicei, cu costul scăderii distanței de detectare.
- Orientarea față de țintă - pentru aplicații ultrasonice difuze, partea frontală a senzorului trebuie să fie paralelă cu ținta. Pot fi tolerate abateri de până la 4 pe suprafețe netede.
- Murdăria excesivă a părții frontale - cantități mici de praf și umiditatea pot fi vărsate prin vibrație pe partea frontală, însă cantitățile mari vor afecta performanța.
- Diafonie - senzorii ultrasonici sunt predispuși la diafonie dacă sunt montați prea aproape între ei.[Nbsp]Respectați distanțele de montaj specificate în manualul cu instrucțiuni de exploatare.