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超聲波傳感器在測量液位的應(yīng)用 超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,遇到空氣與液體的界面后被反射,接收到回波信號后計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度。控制部分主要對發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計數(shù)及探測距離等進行控制。超聲波測量方法有很多其它方法的優(yōu)點:(1)無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬于非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸堿等強腐蝕性液體等,因此性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長;(2)其響應(yīng)時間短可以方便的實現(xiàn)無滯后的實時測量。
生活中常見的傳感器應(yīng)用有以下幾種:
1、自動門,利用人體的紅外微波來開關(guān)門;
2、煙霧報警器,利用煙敏電阻來測量煙霧濃度,從而達到報警目的;
3、手機,數(shù)碼相機的照相機,利用光學傳感器來捕獲圖象;
4、電子稱,利用力學傳感器(導(dǎo)體應(yīng)變片技術(shù))來測量物體對應(yīng)變片的壓力,從而達到測量重量目的;
5、水位報警,溫度報警,濕度報警,光學報警等。
我們都知道超聲波傳感器分為發(fā)射、接收、收發(fā)一體3種,但發(fā)射和接收的原理分別是怎樣的呢?當從超聲波發(fā)射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號時,壓電晶體會因變形而產(chǎn)生振動,振動頻率在20KHz以上,由此形成了超聲波。多年以來,傳感器市場規(guī)模也是呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢,隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,傳感器產(chǎn)業(yè)迎來了巨大的發(fā)展契機,以及隨著從事傳感器技術(shù)研發(fā)的機構(gòu)和投入不斷增多,傳感器技術(shù)也取得了突飛猛進的發(fā)展。那么該超聲波經(jīng)錐形共振盤共振放大后定向發(fā)射出去;接收傳感器接收到發(fā)射的超聲波信號后,促使壓電晶片變形而產(chǎn)生電信號,通過放大器放大電信號。
發(fā)射頭是利用壓電效應(yīng)來實現(xiàn)產(chǎn)生超聲波的,就是在發(fā)射頭不斷給出一定頻率的如40KHz的電壓信號,就可以產(chǎn)生超聲波。可以考慮利用單片機來實現(xiàn),當然功率不大的可以用單片機來實現(xiàn)。
超聲波傳感器的頻率主要有2種,分別是25KHz和40KHz;超聲波是一種頻率大于20KHz的音波。發(fā)射式的傳感器本身發(fā)射超聲波,再接受反饋的超聲波;接收式的傳感器本身不發(fā)射超聲波,是通過傳感器接收超聲波,將其轉(zhuǎn)換成電信號,進行測量。
金融危機之后,全球汽車產(chǎn)業(yè)進入加速擁抱新技術(shù)時代。表現(xiàn)為新車型的推出速度越來越快、新技術(shù)的采用更加的廣泛、汽車領(lǐng)域相關(guān)專利數(shù)量不斷攀升等。而MEMS 曾被認為只是玩具的新技術(shù)開始在汽車領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用,未來空間仍然十分巨大。
汽車領(lǐng)域環(huán)境、安全、娛樂三大需求催生了“三駕馬車”——新能源汽車、自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng),帶動汽車傳感器產(chǎn)業(yè)進入新的階段。在與光源對角的另一側(cè)設(shè)有光線探ce器(如光電晶體管),它能夠探測到被顆粒物反射的光線,并根據(jù)反射光強度輸出PWM信號(脈寬調(diào)制信號),從而判斷顆粒物的濃度。新能源汽車(電動汽車與燃料電池汽車)加大了對溫度、氣體、壓力、電控等傳感器的需求;自動駕駛刺激車身感知類傳感器(MEMS 壓力、陀螺儀、加速度計等)和環(huán)境感知類傳感器(攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等)的需求;大勢所趨的物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)的子領(lǐng)域?qū)⑹擒嚶?lián)網(wǎng),而車聯(lián)網(wǎng)對各類汽車傳感器也有著強烈的剛需。