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0519-85100231

技術(shù)資料

TECHNICAL INFORMATION

超聲波探頭主要技術(shù)參數(shù)

2012年07月06日



一、超聲波探頭

 

超聲波探頭又稱超聲波換能器,它是采用進(jìn)口鍍膜晶片,適用于空氣介質(zhì)中測距、物位檢測的電聲轉(zhuǎn)換器件。由于換能器的聚焦件采用了多層阻抗匹配、背襯、壓電元件頻率誤差小,具有良好的時(shí)間穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性、無退極化現(xiàn)象,通帶特性好,芯片與聲傳輸器件統(tǒng)一計(jì)算基波諧振頻率。獨(dú)創(chuàng)的背襯材料配方,具有良好的振動特性,使換能器有很大的頻帶寬度,發(fā)射和接收靈敏度高,以及較小的脈沖-回波持續(xù)時(shí)間,獲得了最大的等效機(jī)電耦合系數(shù)。

 

二、探頭主要技術(shù)參數(shù)

 

◇ 中心諧振頻率:40kHz±2kHz

◇ 靜態(tài)電容量:3300P±300P

◇ 諧振阻抗:120Ω±20Ω

◇ 頻帶寬度(-3dB):Δf-3dB≥2kHz

◇ 工作電壓:300~500VP-P

◇ 極限電壓≤1000VP-P

◇ 發(fā)射波束角:6O度

◇ 工作溫度:-40~+80℃

◇ 防護(hù)等級:IP65

 

三、模塊性能

 

1:使用電壓:DC5V;

2:靜態(tài)電流:小于2mA;

3:輸出信號:電平信號,高電平5V,低電平為0V;

5:感應(yīng)角度:60度;

6:探測距離:0.01 – 5.00米;

   7:高精度:可達(dá)1mm

 

四、腳引接線說明

 

  (腳引定義的觀察方向:探頭向下,引腳向內(nèi),從左到右)

 


序號

定義

說明

1

保留

保留

2

電源地

GND

3

信號輸出

OUT

4

信號輸入

IN

5

電源VCC

+5V


 

1、 GND和VCC是電源供電引腳,模塊正5V供電;

2、 IN腳是模塊的信號輸入腳,用戶從此腳輸入控制信號,驅(qū)動模塊工作,控制信號可以從單片機(jī)的IO口輸出方波信號;

3、 OUT腳是模塊接收到超聲波后的返回信號輸出腳,此引腳步在模塊上電后輸出高電平,當(dāng)用戶從輸入腳發(fā)出驅(qū)動信號后,如果模塊接收到返回超聲波,OUT引腳即被拉低,輸出低電平;

4、 保留引腳用于功能擴(kuò)展;

 

五、工作原理

 

   用戶通過從IN腳輸入40KH的方波信號,即用戶從單片機(jī)的IO口連續(xù)發(fā)出高低電平,產(chǎn)生方波,方波的個數(shù)一般為10個左右,發(fā)出后用戶啟動定時(shí)器,開始計(jì)時(shí),此時(shí),超聲波發(fā)射頭開始發(fā)出超聲波,當(dāng)發(fā)出的超聲波被前方的障礙物返射回來,返射回來的超聲波被接收探頭接收到,此時(shí),模塊的OUT引腳會產(chǎn)生一個從高電平到低電平的跳變,此時(shí),用戶要停止計(jì)時(shí),用戶通過計(jì)時(shí)的時(shí)間,根據(jù)以下公式計(jì)算測量距離:

      測量距離= (時(shí)間*聲速( 340M/S ) ) / 2    

 

 

六、注意事項(xiàng)

 

   1、超聲波發(fā)射頭向外發(fā)射60度角的超聲束,因此,在探頭與被測物體之間不能有其他障礙物。

   2、超聲波模塊測得的是被測物體與探頭之間的垂直距離,測量時(shí)要保持探頭正對被測物體。

   3、超聲波測量會受環(huán)境風(fēng)速、溫度等的影響。

 

七、可能出現(xiàn)的問題

 

   1、由于超聲波會受到被測物體不平整、反射角度、環(huán)境風(fēng)速溫度以及多次反射的影響,可能會帶來測量數(shù)據(jù)誤差增大。

   2、由于超聲波有測量盲區(qū)的固有特性,因此,如果近距離測量時(shí),當(dāng)測量位置發(fā)生變化而接收到的數(shù)據(jù)不變時(shí),說明進(jìn)入了測量盲區(qū)。

   3、模塊在測量遠(yuǎn)處物體時(shí),如果沒有測量數(shù)據(jù)返回,可能是超出測量范圍,或是測量角度不對。可以適當(dāng)調(diào)整測量角度。


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