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超声波位移传感器工作原理

2022-04-14 15:30:33

超声波位移传感器工作原理简单,安装使用方便,制造成本相对较低。但是传感器精度不高,无法用于部分高精度测量场合。传感器安装使用中也常存在一些特殊问题,如反射问题、噪音、信号交叉问题。

 1. 反射问题

 如果被探测物体始终在合适的角度,那超声波位移传感器将会获得正确的回波信号,光纤传感器实现精准测量。但是在实际应用中,仍有部分场合被探测物体无法被正确检测。其中可能会出现几种误差:三角误差、镜面反射、多次反射。

位移传感器

当被测物体与传感器成一定角度的时候,所探测的信号和实际距离存在三角误差;在特定的角度下,声波被光滑的物体镜面反射出去,无法产生回波,也就无法实现准确测量;多次反射现象在立体或者多面体构造的物体测量时比较常见,声波经过多次反弹才被传感器接收到,因此实际的探测值并不是真实的位移量。多次反射问题可以通过使用多个按照一定角度排列的超声波位移传感器解决。通过探测多个超声波的测量值,用来筛选出正确的数据。

 2、噪音

虽然多数超声波位移传感器的工作频率远远高于人类能够听到的声波频率。但是应用环境也会产生类似频率的噪音。例如:电机在转动过程会产生一定的高频噪音;轮子在地面摩擦;设备或者机器人的抖动;甚至有多台设备测量时,其它的超声波位移传感器发出的信号也有可能干扰到传感器的信号接收。

3、信号交叉问题

交叉问题是当多组超声波位移传感器按照一定角度被安装在设备或者机器人测量时引起的。一组传感器发射的超声波信号经镜面反射或者多次反射,被其它传感器获得,导致无法正确获得被测物体的位移信号。

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