EGE-Elektronik Spezial-Sensoren GmbH - Special-Sensors for Automation

Ultraljudsensorer - Funktion och användning

Grundläggande principer

Ultraljudsensorer sänder och tar emot ultraljudsignaler i frekvensområdet från 65 till 300 kHz. Ultraljudsensorer kan användas till många olika uppgifter, t.ex. för:

- avkänning av material
- nedböjningskontroll
- avståndsmätning
- nivåmätning
- räkning av delar


Användningsområden

Beröringsfri mätning av:

- avstånd
- närvaro
- nivå
- diameter
- läge


Oberoende av:

- material
- färg
- ljus
- rök
- damm


Cykeltid

Vid tiden 0 sänds en kort ultraljudspuls som reflekteras som eko av ett objekt. Sensorn tar emot detta eko och omvandlar det till en elektrisk signal. Nästa puls kan sändas ut först när ekot har klingat av. Tiden som går mellan 2 utsända impulser kallas för cykeltid. (Bild 1)

Sensorer med

- stort detektionsområde har långa cykeltider och en lång reaktionstid.

- litet detektionsområde har korta cykeltider och en kort reaktionstid.


Öppningsvinkel

Ultraljudsenergin sänds ut i en kon längs sensorns axel. Intensiteten är som störst på axeln och minskar med tilltagande vinkel. Ljudkons öppningsvinkel definieras som den vinkel där ljudenergin har minskat med 33 % av sitt maximum.
Ett plant objekt detekteras bäst när dess yta är inriktad vinkelrätt mot omvandlarens axel. För att kunna bli detekterat får objektet luta med maximalt häften av ljudkonens öppningsvinkel (/2). (Bild 2) När objektet lutar mer än så reflekteras inte ljudvågorna tillbaka till sensorn. Ett plant objekt som lutar 45° mot omvandlarens axel bryter ljudstrålen med 90°. En "ultraljudstråle" beter sig således på samma sätt som en "ljusstråle".


Spänningsamplitud

Medan ljudpulsen sänds ligger spänningsamplituden vid ca 80 V toppspänning.
Ljudimpulsens pulslängd beror på längden för den sända pulsen och på ultraljudsomvandlarens avklingningstid i sensorn.
Spänningsamplituden för det mottagna ekot ligger inom V-området. (Bild 3)


Blinda zonen

Medan en ultraljudspuls sänds kan inget eko tas emot. Denna tid definierar området där inga avstånd kan kännas av. Detta är den "blinda zonen". (jmf bild 4)


« Ultrajudsensorer

powered by webEdition CMS