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超声波传感器的安装说明

安装和操作说明

超声波传感器可以安装在任何位置工作,然而要避免将传感器安装在表面容易受污染的地方。水滴和严重的灰尘堆积都会影响超声波的功能,但是细小的灰尘和溅起的污渍不会影响功能。
为了检测表面扁平和光滑的物体,传感器需要与检测物表面成90±3°安装。
另一方面,粗糙的表面可以用更大的角度偏差》±3°来安装。对于超声波传感器来说,如果物体表面的最高点和最低点之间的距离大于或等于该频率超声波的波长,那么物体表面可认为是粗糙的。
声波被散射后会使工作范围缩小,对于表面粗糙的物体,允许的最大安装角度和最大可能的检测范围应该通过实验的方式确定。
一些吸波材料,例如:棉花和海绵会缩短工作范围。另一方面,液体和固体材料能很好的反射声波。

安装间距和同步

如果两个或更多的传感器相互之间安装的太靠近,就会造成相互干扰。为了避免这种情况的发生,任意两个传感器之间的安装间距必须足够大,或者彼此之间必须使用同步功能。下表列出了非同步传感器之间最小的安装间距。

設置間隔及び同期

.二つ又はそれ以上のセンサーが近すぎて設置されている場合、お互いに影響を与えてしまいます。これを避けるために、設置間隔を十分に大きく、又は複数のセンサーはお互いに同期する必要があります。次の表は同期されていないセンサー間の最小設置距離を記載しております。

Operating range
0.07 m ≥ 0.25 m ≥ 1.10 m
0.15 m ≥ 0.25 m ≥ 1.30 m
0.24 m ≥ 0.25 m ≥ 1.40 m
0.25 m ≥ 0.35 m ≥ 2.50 m
0.35 m ≥ 0.40 m ≥ 2.50 m
0.7 m ≥ 0.70 m ≥ 4.00 m
1.0 m ≥ 0.70 m ≥ 4.00 m
1.3 m ≥ 1.10 m ≥ 8.00 m
3.4 m ≥ 2.00 m ≥ 18.00 m
6.0 m ≥ 4.00 m ≥ 30.00 m

以上的安装间距只是参考值,如果被测物体成一个角度放置,声波也可能被反射到邻近的传感器上,所以最小的安装间距应该通过实验的方式来确定。
有些传感器可以与其他传感器同步工作,这使得比表格中的列出的更短的安装距离成为可能。具体请参考产品说明书。

如果传感器相互之间的安装间距小于表中规定的值,超声波传感器相互间就必须使用同步功能。这就意味着多个传感器一直同时进行测量。

许多microsonic传感器都具备同步功能,只需将传感器连接器的pin5脚相互连接就可以激活同步,而其他传感器则需要一个外部的时钟信号来激活同步功能。

声波的反射

声波的波束可以通过光滑反射面的反射、变向但是衰减却极小。利用配件可以使声波的传播偏转90°。
这样使得超声波传感器在某些狭窄的安装条件下,优势更为突出。

精度

(绝对)精度是传感器到检测物的真实距离与实际测量距离之间的差异,精度取决于检测物的反射特性以及影响声速的物理因素。
反射特性差的物体或表面粗糙度大于超声波波长的物体,会对精度产生不利影响。精度是不可能被这样精确量化的,但是根据经验,我们的不准确度也只有几个所用超声频率的波长那么多。

气温

对声速和精度最大的影响因素是气温(0.17%/K),因此microsonic的绝大部分传感器都带有温度补偿电路。最好的是通过比较测量,由已知的距离来确定温度的影响,然后消除。pico系列传感器,可以设计成这种比较测量法,通过温度补偿,精度可达到2%。

气压

声速在一定范围内与气压无关,microsonic有在6bar正压下测量距离的特殊传感器。

相对湿度

与温度的影响相比较,湿度对测量精度的影响可以忽略不计。

重复精度R

重复精度、或者重复性,是指在规定的期限内,在同一条件下测量距离的差异。
microsonic传感器的重复精度在±0.15%以内。

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