超聲波技術(shù)的通用性幾乎沒(méi)有限制，適用于木質(zhì)的、金屬的或塑料的，彩色的、反光的或透明的，固體的、液體的或粉末的材料。該技術(shù)對(duì)材質(zhì)、表面類型和色彩的不敏感性，賦予其應(yīng)用范圍廣泛的特性。即使在非常惡劣的環(huán)境條件下，使用其他技術(shù)可能很快就達(dá)到了其應(yīng)用的極限，而超聲波技術(shù)的這一特性依然不變。

在通用性和可靠性要求非常高的工業(yè)應(yīng)用中，超聲波傳感器經(jīng)常被用于物體檢測(cè)和距離測(cè)量。不同尺寸和外形的超聲波傳感器都具有以下優(yōu)勢(shì)：最小的盲區(qū)，高達(dá) 10m 的長(zhǎng)測(cè)量范圍，以及可調(diào)節(jié)的聲錐。

1.工作原理

超聲波傳感器既可進(jìn)行無(wú)接觸式物體檢測(cè)，又可測(cè)量物體與傳感器的距離。傳感器發(fā)送高頻聲波脈沖來(lái)進(jìn)行測(cè)量。脈沖以近似錐形在空氣中傳播，在碰觸到物體表面后即被反射。傳感器根據(jù)時(shí)間飛逝的原理進(jìn)行工作。這樣就實(shí)現(xiàn)了物體檢測(cè)和與目標(biāo)物距離的測(cè)量。

2.物理基礎(chǔ)

頻率在 16kHz 以上、人類無(wú)法聽到且對(duì)人體無(wú)害的聲波被稱為超聲波。超聲波可以在不同的材質(zhì)中傳播：固體物體（材料控制）、人體和動(dòng)物組織（醫(yī)學(xué)超聲檢查）、液體（船上回聲探測(cè)）和周圍的空氣。根據(jù)傳感器類型的不同，傳播距離可能小至幾十毫米，或遠(yuǎn)到幾米。但聲波在真空中是無(wú)法傳播的。由于傳播特性和聲速在不同的材質(zhì)中會(huì)發(fā)生不同的變化，因此必須對(duì)傳感器進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整以適應(yīng)不同的介質(zhì)。

倍加福超聲波傳感器用于瓶蓋檢測(cè)

倍加福超聲波傳感器用于瓶狀物體檢測(cè)

3.壓電式換能器產(chǎn)生超聲波需要用到壓電式換能器，即所謂的壓電陶瓷。超聲波碰觸到物體后，會(huì)被反射（回波）并被壓電陶瓷再次轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。傳感器對(duì)發(fā)射的超聲波脈沖與接收到的回波之間的時(shí)間間隔進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)聲速來(lái)確定傳感器與物體的距離。因此這個(gè)過(guò)程也被稱為時(shí)間飛逝原理。超聲波換能器的工作頻率從 40 到 850kHz 不等。

倍加福 超聲波傳感器 時(shí)間飛逝原理測(cè)量法