一、超聲波傳感器的基本原理

       超聲波傳感器利用聲波特性,提供-種無接觸的、精確的檢測物體狀態(tài)和距離的檢測方案。通過發(fā)射頻率很高的機械聲波,傳感器收到遇到物體反射回來的聲波,經(jīng)過計算發(fā)射和接收聲波之間的時間或能量,得到目標(biāo)物的精確距離或狀態(tài)。
超聲波傳感器不同于普通的接近開關(guān)和光電傳感器。
相比電感式或電容式接近開關(guān),它的檢測距離更長，相比光電傳感器,它可以應(yīng)用在更惡劣的環(huán)境中,不受目標(biāo)物的顏色以及空氣中灰塵、水霧等影響。適合檢測不同狀態(tài)的物體,如液體、透明材質(zhì)、反光材質(zhì)和顆粒物等。
1.超聲波傳感器幾乎能檢測所有的液體,如純凈水、油等。
2.超聲波傳感器檢測不同顏色的油墨、墨水等。
3.無論是透明材質(zhì)，
如玻璃瓶、玻璃板、透明PP/PE/PET膜等的檢測;
還是反光材料,如金箔、銀箔等檢測。
超聲波傳感器均能表現(xiàn)出色。
4.幾乎所有不同顏色的纖維面料,都可以被超聲波傳感器輕松探測到。
5.超聲波傳感器用來探測糧食等,自動控制料位;
煤炭、木屑、水泥等粉末料位的自動控制也是非常適合的。

二、超聲波傳感器的應(yīng)用

超聲波傳感器在非接觸定位和距離測量的應(yīng)用中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
不受顏色和形狀的影響,不受被測目標(biāo)材質(zhì)的限制,在工控自動化場景中得到廣泛的應(yīng)用。
下面列舉了一些行業(yè)中的典型應(yīng)用。

三、超聲波傳感器的檢測模式

1.接近開關(guān)模式
傳感器設(shè)置一個A2獨立開關(guān)點，
不同的輸出在目標(biāo)經(jīng)過相應(yīng)的開關(guān)點A2距離內(nèi)被激活。
開關(guān)點可以在檢測范圍內(nèi)任意設(shè)定。
這種工作模式適用于傳送帶上的計數(shù)或有無檢測等。
2.窗口模式（區(qū)間模式）
窗口模式下,傳感器可以設(shè)置A1 ,A2兩個開關(guān)點。
每個輸出只有在A1 ,A2區(qū)間內(nèi)才會被激活。
兩個開關(guān)點可以在檢測范圍內(nèi)任意設(shè)定。
這種工作模式適用于檢測產(chǎn)品的不良率。
例如，檢測木箱內(nèi)瓶子是否符合高度標(biāo)準(zhǔn)，
檢測出太高或者太矮的產(chǎn)品。
3.反射板模式
反射板模式實際上是一種特殊窗口模式，
將固定的反射板放在設(shè)定的窗口中。
只要目標(biāo)檢測物完全遮擋反射板傳感器就會發(fā)出信號。
工作方式和光電反射板類似，
超聲波傳感器不需要專門的反射板，任何反射物都可以。
不管目標(biāo)物是吸收還是轉(zhuǎn)移聲波。
這種工作模式可以用來檢測泡沫或其他吸音材質(zhì)。
4.雙開關(guān)模式（遲滯模式）
傳感器在檢測范圍內(nèi)設(shè)置A1 ,A2點。
當(dāng)目標(biāo)物到達(dá)A1或A2點時，輸出切換。
從A1(A2)點運動到A2(A1)點時，傳感器一直保持當(dāng)前的開
關(guān)狀態(tài)。直到經(jīng)過A2(A1)點時 ，輸出切換到原來的狀態(tài)。
這種工作模式用于自動控制液位和料位。
5.模擬量輸出模式
傳感器在有效檢測范圍內(nèi)，可以任意設(shè)置A1和A2點。
A1 ,A2點之間的距離值會按比例以電壓(0-10V)
或電流(4- 20mA)信號均勻分布輸出。
目標(biāo)物體距離信息以模擬量信號線性的、實時的輸出。
根據(jù)設(shè)置A1 ,A2點的位置，切換上升模式和下降模式。
這種工作模式適用于各種PLC ,變頻器等實時控制。
6.數(shù)字量輸出模式（IO-LINK,RS232,RS485）
傳感器信號可以在系統(tǒng)架構(gòu)的層級進(jìn)行實時通訊。
測量的距離值以串行數(shù)據(jù)位的形式，實時傳輸給控制器。
這種工作模式適用于各種開發(fā)的系統(tǒng)。
7.超聲波單雙張檢測傳感器
超聲波單雙張檢測是對射的工作方式,
通過檢測透過不同張數(shù)的聲波能量，來判斷材料的張數(shù)。
用于檢測紙張、膠片、塑料片和金屬薄片等的單雙張。
8超聲波邊緣檢測傳感器
為邊緣檢測特別設(shè)計的傳感器,應(yīng)用對射的工作原理。
材料邊緣放入對射槽內(nèi),至于發(fā)生器和接收器的中心位置。
傳感器判斷邊緣的偏移距離,對應(yīng)接收到的能量來輸出一個模擬信號0-10V或4 -20mA,
模擬信號的大小與材料邊緣的運動軌跡偏離成正比。
這種傳感器廣泛用于各種包裝印刷紙張運動糾偏。