超聲波傳感器發(fā)展趨勢

　　超聲波傳感器顧名思義，就是利用超聲波來測量距離，由傳感器的探頭發(fā)射超聲波，然后接收從目標(biāo)物體反射的回波通過計(jì)算發(fā)射波和反射回波之間的時(shí)間差計(jì)算出與目標(biāo)的距離。超聲波傳感器是一種適用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣泛的傳感器。它們本質(zhì)上是用于計(jì)算和測量距離的裝置，常見用于醫(yī)療保健、汽車和食品行業(yè)，以及其它有利用該技術(shù)的行業(yè)。

　　超聲波傳感器的真正價(jià)值在于令人印象深刻的探測能力。它們可以探測透明物體，包括從玻璃和液體表面反射的回波。超聲波還能抵抗霧氣、灰塵和污垢顆粒，可穩(wěn)定地探測出復(fù)雜形狀的物體，比如網(wǎng)格托盤、彈簧等。

　　根據(jù)當(dāng)前市場發(fā)展趨勢，超聲波傳感器在流量測量、廢物管理、可預(yù)見性維護(hù)和自動駕駛探測等四大領(lǐng)域爆發(fā)出令人難以置信的創(chuàng)新潛力。下面工采網(wǎng)小編將圍繞超聲波傳感器在這四個(gè)創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行探索和研究。

　　一、更智能的流量測量

　　超聲波傳感器技術(shù)的改進(jìn)使它們更加精確和便宜，在減小尺寸的同時(shí)提高了可用性。憑借這些改進(jìn)，它們將成為有效的流量測量技術(shù)，特別是對于公用事業(yè)公司。對水表、燃?xì)獗砗蜔崃勘淼囊嫣庯@而易見。

　　例如，制造商可以用超聲波傳感器替換掉原來的機(jī)械式流量計(jì)。超聲波傳感器引人注目的優(yōu)勢在于它們精度高，且沒有任何機(jī)械的活動部件。即便如此，制造商還必須了解管路設(shè)計(jì)和傳感器的安裝位置，才能充分享受技術(shù)帶來的好處。

　　二、 改善廢物管理

　　超聲波傳感器的眾多應(yīng)用之一是能夠確定料倉中剩余物料的數(shù)量。這些傳感器通過向容器內(nèi)物質(zhì)的表面水平發(fā)射聲束，然后接收該聲束的反射，以實(shí)現(xiàn)測量功能。即使有灰塵也不影響計(jì)算的準(zhǔn)確性。通過這種方式，超聲波傳感器可在廢物管理中發(fā)揮積極作用。對于料倉中剩余物料的數(shù)量的管理工采網(wǎng)推薦MaxBotix 料倉料位超聲波傳感器 - MB1210，該傳感器是一款可以遠(yuǎn)距離測量（可到7.65米）的低成本的超聲波傳感器。它不僅具備實(shí)時(shí)校準(zhǔn)功能，而且對于距離不同的目標(biāo)還可以連續(xù)可變的增益以得到更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。較寬的供電電壓：3.3V ~5.5V，低功耗也使得它適用于電池供電系統(tǒng)。與MB1210相同性能的同系列產(chǎn)品中，還有可以測量10.68米的更遠(yuǎn)距離的超聲波傳感器MB1260。對于室內(nèi)環(huán)境的料倉料位測量，這個(gè)系列的產(chǎn)品是一種優(yōu)秀的解決方案。

　　另一方面對于城市垃圾的管理通過戰(zhàn)略性地將傳感器投放到垃圾桶中，市政公司可以改進(jìn)垃圾廢物的收集過程，減少低效率的操作。這些傳感器還可以防止泄漏或其他意外和傷害事故發(fā)生。為了推薦城市化建設(shè)小編推薦美國Maxbotix超聲波垃圾箱傳感器—MB7139該傳感器是一種用于垃圾桶水平測量的抗天氣傳感器，為您的項(xiàng)目或產(chǎn)品的簡單集成而設(shè)計(jì)，是市面上最小的輕重量模塊。MB7139可以提供20cm到3.5m的檢測距離、1cm精度、作業(yè)時(shí)要求平均電流為3.4mA、脈沖寬度、模擬電壓輸出、RS232 串行輸出。并且還具有IP67級防護(hù)能力，可選的化學(xué)抗性-F選項(xiàng)。同時(shí)具有高輸出聲功率與連續(xù)可變增益、實(shí)時(shí)背景自動校準(zhǔn)、實(shí)時(shí)波形特征特征分析、噪聲抑制算法等特點(diǎn)且都能有效地實(shí)現(xiàn)無噪聲距離讀數(shù)。

　　按照當(dāng)前超聲波傳感器技術(shù)的發(fā)展軌跡，它們可能在未來十年內(nèi)會廣泛用于廢物管理。隨著傳感器價(jià)格不斷下降，它們的普及程度將不斷提高，這些傳感器也使得市政服務(wù)部門的職能更簡單和更有效率。

　　三、可靠的預(yù)測性維護(hù)

　　超聲波傳感器在狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測性維護(hù)方面具有一定的應(yīng)用價(jià)值。它們可以最小化生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間、提高故障排除能力、增強(qiáng)質(zhì)量控制和安全性。美國能源部（DOE）甚至建議將超聲波技術(shù)作為泄漏檢測的首要解決方案之一。

　　第三方評估小組就超聲波技術(shù)的價(jià)值潛力在某機(jī)構(gòu)內(nèi)的500多家網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)研。他們發(fā)現(xiàn)在每家網(wǎng)點(diǎn)都有超過100種應(yīng)用，包括鍋爐、壓縮機(jī)、熱交換器、蒸汽疏水閥、閥門和其它部件等。經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。

　　通過安裝超聲波技術(shù)，該機(jī)構(gòu)每年將節(jié)省大約370萬美元?？紤]到市場趨勢，更多的制造商將采用超聲波傳感器進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)，在升級之前評估并解決較小的問題。

　　四、增強(qiáng)自動駕駛車輛的安全性

　　隨著自動駕駛車輛的逐年改進(jìn)，各種傳感器被用于輔助自動駕駛車輛導(dǎo)航和基本操作。超聲波傳感器在傳統(tǒng)車輛中也有應(yīng)用，用于幫助盲點(diǎn)監(jiān)測和自動泊車。在這些傳感器中，超聲波技術(shù)已經(jīng)與自動駕駛系統(tǒng)集成一體。例如特斯拉的自動駕駛車輛是超聲波傳感器應(yīng)用的主要案例之一。它們的超聲波傳感器可以感知周圍近500米的范圍，以保障行駛途中乘客的安全。憑借這種程度的感知意識，特斯拉汽車可以有效地降低風(fēng)險(xiǎn)，避免事故發(fā)生。

　　網(wǎng)上提供了一款MaxBotix 超聲波傳感器 人體檢測傳感器 - MB1004 是一款專門有高低電平報(bào)警信號輸出的接近傳感器，可測范圍可達(dá)213cm，適用于行人檢測、停車檢測等。當(dāng)行人進(jìn)入檢測范圍內(nèi)，MB1004就會輸出由低電平變成高電平的報(bào)警信號。同時(shí)它也具備輸出目標(biāo)具體距離的功能，通過RS232輸出距離數(shù)據(jù)。MB1004是一款非常低成本的人體檢測超聲波傳感器。它們將有助于更容易地向自動駕駛汽車過渡，以及緩解對潛在探測問題的憂慮。隨著超聲波傳感器效能的不斷發(fā)揮，這項(xiàng)技術(shù)將證明在未來是不可或缺的。

　　超聲波傳感器的作用

　　超聲波傳感器自發(fā)明以來，在國防，醫(yī)學(xué)，工業(yè)和汽車領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。大致來說，超聲波傳感器主要利用了超聲波的透射，反射，折射等特點(diǎn)。其應(yīng)用范圍可以說是五花八門的。

　　根據(jù)其應(yīng)用場合的不同，超聲波傳感器有時(shí)也叫做測距傳感器，液位傳感器，流量傳感器，單雙張檢測傳感器，偏向執(zhí)行傳感器，超聲計(jì)數(shù)傳感器，濃度傳感器，濁度傳感器，氧含量傳感器，溫度傳感器等等不同名稱。

　　利用超聲波的反射特性，超聲波傳感器可以對集裝箱內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行探測。

　　超聲波傳感器可用于檢測透明物體、液體、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不規(guī)則物體。但不適用于室外、酷熱環(huán)境或壓力罐以及泡沫物體。

　　超聲波傳感器可以應(yīng)用于食品加工廠，實(shí)現(xiàn)塑料包裝檢測的閉環(huán)控制系統(tǒng)。配合新的技術(shù)可在潮濕環(huán)如洗瓶機(jī)、噪音環(huán)境、溫度極劇烈變化環(huán)境等進(jìn)行探測。

　　超聲波傳感器可用于探測液位、探測透明物體和材料，控制張力以及測量距離，主要為包裝、制瓶、物料搬檢驗(yàn)煤的設(shè)備運(yùn)、塑料加工以及汽車行業(yè)等。超聲波傳感器可用于流程監(jiān)控以提高產(chǎn)品質(zhì)量、檢測缺陷、確定有無以及其它方面。

　　在醫(yī)學(xué)上最著名的應(yīng)用是B超。在臨床應(yīng)用方面，B超可以清晰地顯示各臟器及周圍器官的各種斷面像，由于圖像富于實(shí)體感，接近于解剖的真實(shí)結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)用超聲可以早期明確診斷。

　　在檢測液位方面，超聲波傳感器可檢測液位。在給排水系統(tǒng)中有很多應(yīng)用。

　　超聲波探傷儀主要應(yīng)用于金屬工件內(nèi)部的質(zhì)量檢測，如檢測金屬是否有氣泡，焊接部位是否有未焊透等缺陷等。能夠快速便捷、無損傷、精確地進(jìn)行工件內(nèi)部多種缺陷（裂紋、夾雜、折疊、氣孔、砂眼等）的檢測、定位、評估和診斷。既夠廣泛地應(yīng)用在制造業(yè)、鋼鐵冶金業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)等需要缺陷檢測和質(zhì)量控制的領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用于航空航天、鐵路交通、鍋爐壓力容器等領(lǐng)域。

　　超聲波傳感器在汽車電子領(lǐng)域目前也有了很多的應(yīng)用，在倒車?yán)走_(dá)，防碰撞系統(tǒng)，自動泊車輔助系統(tǒng)，ADAS系統(tǒng)中都有超聲波傳感器的身影。在倒車?yán)走_(dá)中，超聲波傳感器是獨(dú)當(dāng)一面的，；而在其他系統(tǒng)中，超聲波傳感器是做為一個(gè)選項(xiàng)，與毫米波雷達(dá)，激光雷達(dá)等一起完成某些特定功能的。

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