知识贴 | 超声波传感器，Q&A 速问速答

超声波传感器

超声波是指频率在 20 kHz 到 1 GHz之间的声波。超声波的频率超过了人类的听阈，因此是听不见的。传感装置通常使用 40 kHz 到 400 kHz 的超声波。

超声波传感器可以借助超声波的反射以非接触方式测量距离。这种传感器能够识别透明、深色、光亮或复杂的物体以及液体。它们能对这类物体进行检测、定位、检查其存在性，并可测量距离，即使受到灰尘、雾气、雾霾或外来光线的影响也如此。

超声波传感器的功能原理有哪些？

采用反射式原理

采用反射式原理的测距传感器适合通过超声波来测量距离以及识别、区分和测量物体。这种传感器的发送器和接收器装在同一个外壳中。

采用对射式原理

使用两个超声波传感器

在对射式模式下，两个超声波传感器对置安装。也就是发送器和接收器彼此对置，并检查发送器发射的信号是否被接收器所识别。通过参数设置可将 wenglor 超声波传感器设定为发送器或接收器。因受原理限制，该传感器不能测量距离，而只能识别或区分物体。

标签识别用叉形传感器

超声波叉形传感器是一款根据对射式原理工作的专用传感器。这种传感器能够识别任意基底材料上的标签，不受颜色、透明度和表面特性的影响。其发送器和接收器对置安装，但装在同一外壳中。

是否可以改变超声波束的方向？

可用另一物体改变超声波的方向。

这种物体的表面必须坚硬、平整，以便能够很好地传递信号。应注意，只能改变一次方向。多次改变方向会显著减小声波的作用范围。为了确保感应面没有明显的污物，可以使用专用的挡板（例如Z0024）

配件可以影响声波束吗？

配件可以改变超声波传感器的声波束。

声管（或声波传递装置）用于传递声波和缩小声波束，这样可以通过小开口进行精确的测量。特别是在食品和制药业的灌装过程，必须准确测量玻璃瓶、插管、药瓶等开口小的容器液位。使用声波传递装置可以方便地扩展1K 微小结构的超声波传感器的用途，无需改变安装尺寸（32 × 16 × 12 mm）。

超声波传感器与光电传感器的区别？

光电测量比超声测量速度快

直观示例：用光电传感器和超声波传感器识别孔板

识别孔板、网格箱或印刷线路板等板材时，光电传感器的工作方式与超声波传感器不同。由于光电传感器通过准确的光点来测量，在该应用中，当它检测到每个孔时就会切换。超声波传感器的声波束覆盖面积很大，因此在该应用中始终识别到的是产品，而不是孔。

超声波传感器的优势是什么?

超声波传感器具有哪些运行模式？

对射式模式

是指两个超声波传感器直接作为发送器和接收器来对置安装，或按一定角度安装。在这种运行模式下，传感器可以达到比较大的工作范围和比较高的切换频率。

同步模式

采用同步模式的多个超声波传感器同时（同步）发射超声波脉冲。如此可在较大的面积检测一个或多个物体。在同步模式下，同一应用最多可有 40 个传感器同时运行。

复合模式

在复合模式下，若干个超声波传感器交替发射脉冲。这种运行模式可以防止相邻传感器彼此干扰。在复合模式下，同一应用最多可以运行 16 个 传感器。

哪些物体超声波传感器识别不佳？

柔软的材料，例如棉花、布料、海绵橡胶或毛毡，它们会吸收或漫反射声波。在这种情况下，超声波会穿透柔软的材料，识别到坚硬的底层物体。

温度极高的物体会将反射波漫反射到传感头，或者根本无法返回到传感头。

空气湍流等环境因素可能会影响反射波质量，从而影响测量。环境温度造成的影响可以通过温度补偿功能来抵消。

wenglor sensoric group来自德国，是一家创新型智能传感器和图像处理技术公司。1983 年，Dieter Baur 在德国巴登符腾堡州博登湖旁的泰特南创立了这家创新型家族企业。威格勒的传感器以近乎 200 种不同的工作原理工作，可以构建安全高效的工业环境。现已逐步发展成为传感器和机器视觉领域的全球参与者。