超聲波技術(shù)的通用性幾乎沒有限制，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)對材質(zhì)、表面類型和色彩的不敏感性，賦予其應用范圍廣泛的特性。即使在非常惡劣的環(huán)境條件下，使用其他技術(shù)可能很快就達到了其應用的極限，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)應用中，超聲波傳感器經(jīng)常被用于物體檢測和距離測量。不同尺寸和外形的超聲波傳感器都具有以下優(yōu)勢：最小的盲區(qū)，高達 10m 的長測量范圍，以及可調(diào)節(jié)的聲錐。

1.工作原理

超聲波傳感器既可進行無接觸式物體檢測，又可測量物體與傳感器的距離。傳感器發(fā)送高頻聲波脈沖來進行測量。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)時間飛逝的原理進行工作。這樣就實現(xiàn)了物體檢測和與目標物距離的測量。

2.物理基礎

頻率在 16kHz 以上、人類無法聽到且對人體無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）、人體和動物組織（醫(yī)學超聲檢查）、液體（船上回聲探測）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，或遠到幾米。但聲波在真空中是無法傳播的。由于傳播特性和聲速在不同的材質(zhì)中會發(fā)生不同的變化，因此必須對傳感器進行有針對性的調(diào)整以適應不同的介質(zhì)。

倍加福超聲波傳感器用于瓶蓋檢測

倍加福超聲波傳感器用于瓶狀物體檢測

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，會被反射（回波）并被壓電陶瓷再次轉(zhuǎn)換為電信號。傳感器對發(fā)射的超聲波脈沖與接收到的回波之間的時間間隔進行測量，然后根據(jù)聲速來確定傳感器與物體的距離。因此這個過程也被稱為時間飛逝原理。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 時間飛逝原理測量法