超声波传感器型号(超声波传感器型号名称)

超声波传感器型号规格

　　超声波传感器由于传感器技术的发展慢慢被广泛用于工业生产中，加速了工业的发展。超声波传感器主要是利用超声波特点研发出的传感器。小编为大家从超声波传感器型号、原理应用来为大家详细解读超声波传感器，希望能帮助大家对这一科学原理应用更加的了解。

　　超声波传感器，是通过送波器将超声波向对象物发送，通过受波器接受这种反射波，来检测对象物的有无和距离对象物的距离。通过计算从超声波发信到受信为止所需要的时间和声速的关系，来计算传感器和对象物之间的距离。此外，有些机器通过对穿过送波器和受波器间物体产生的超声波的衰减或遮断进行检测，从而检测对象物的有无。

　　超声波传感器应用

　　一、超声波传感器可以对集装箱状态进行探测。将超声波传感器安装在塑料熔体罐或塑料粒料室顶部，向集装箱内部发出声波时，就可以据此分析集装箱的状态，如满、空或半满等。

　　二、超声波传感器可用于检测透明物体、液体、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不规则物体。但不适用于室外、酷热环境或压力罐以及泡沫物体。

　　三、超声波传感器可以应用于食品加工厂，实现塑料包装检测的闭环控制系统。配合新的技术可在潮湿环如洗瓶机、噪音环境、温度极剧烈变化环境等进行探测。

　　四、超声波传感器可用于探测液位、探测透明物体和材料，控制张力以及测量距离，主要为包装、制瓶、物料搬检验煤的设备运、塑料加工以及汽车行业等。超声波传感器可用于流程监控以提高产品质量、检测缺陷、确定有无以及其它方面。

　　常见的超声波传感器型号

　　UM30-2超声波传感器

　　UM30-2超声波传感器 SICK超声波传感器使用声音精确地检测物体和测量距离。无论物体是什么形状，超声波传感器可提供背景抑制的功能进行可靠地检测。而传感器的输出，可以是开关量，模拟量或者同时具备。

　　PS-400超声波纠偏传感器

　　PS-400超声波纠偏传感器应用高频超声波直线传播的原理，用来检测卷材的边缘位置。与光电传感器相比，不会受材料透明度的影响，所以死使用时无需校调，非常方便。适用于不透明材料(例如塑料薄膜，纸张等等)的追边应用(透明材料例如布，无纺布则不适用)。

　　以上小编为大家整理的超声波传感器型号、原理应用的知识，希望大家能对这一门技术有所了解并合理利用，使其能在生活与工作中帮助到大家。如果对超声波传感器的知识还有疑问的朋友可以留言超声波传感器小兔，小兔会努力帮助大家解决难题

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超声波传感器型号有哪些

一、什么是超声波传感器?

当频率高于人类听觉范围的上限范围--即大于20kHz时，就认为是超声波信号。

超声波传感器是一种无需物理接触即可通过空气测量从传感器到物体距离的设备。它们通过向被测物体发射高频声波(也称为超声波声波)来计算距离——接收反射的声波并计算从发射源发射到接收源之间的返回之间的时间，然后测量出距离。

超声波传感器的种类很多，使用的声波频率不同。

例如，工业超声波传感器通过空气进行测量，一般会在30千赫至500千赫范围内进行传输。随着超声波频率的增加，所观察到的衰减率也会增加。

因此，发现在30–80kHz范围内运行的低频传感器对于远程应用更为有效。相比之下，工作在80–500kHz的高频传感器对短距离应用更有效，同时减少了振铃衰减，这意味着最小检测范围可能更短。

当在测试中使用时，例如在无损检测(NDT)中，超声传感器可以以更高的频率进行传输，通常在1MHz到10MHz之间。

用于医学超声应用的超声传感器也更高。为了治疗目的，它们通常以低于2MHz的频率发射，而出于成像目的，则在1–20MHz的范围内发射。

在需要非接触式距离测量的情况下，可以使用通过空气在30-300kHz范围内传输的工业超声波传感器。

此类超声波传感器的工作原理是，将超出人类听觉范围的声音脉冲发送到目标，并测量回声返回所花费的时间。

由于声速将是已知的数字，因此传感器可以确定到目标的距离并相应地设置其输出。

在存在温度变化或波动的情况下，超声波传感器可以自动对温度补偿应用偏移比例。

二、超声波传感器的应用

超声波应用分为三大测量类别。

1、液位

密闭或敞开式水箱中的液位和固体液位

管理和监测河道，溪流，池塘和运河的水位

测量河流和水域的水位，以警告有关方面发生洪水和海啸

管理用水以保护，安全和提高效率

监控燃料库存，其使用情况和潜在的盗窃

测量堰，通道和水槽中液体的高度，以计算洗脱液和水的体积流量

2、距离范围和尺寸

测量容器和盒子等物体的高度和大小

计算纸张，薄膜或箔纸的卷筒直径，以检测诸如卷筒纸张力或卷筒上剩余量之类的变量

在物料从一台机器移动到另一台机器时测量物料的自由循环，以防止损坏

在闭环系统中测量对象的位置以保持或控制其位置

3、物体检测或接近检测

可以检测对象以进行计数，安全保护，库存清点，或帮助自动移动代理(例如机器人)避开障碍物

检测信息亭中的人员，以及他们是否正在接近或离开

可以在整个传感器范围内监控目标，也可以将其限制在用户定义的距离范围内

更长距离的应用可能涉及检测物体和/或材料的存在与否，以及避开障碍物。

工业超声波传感器能够检测大目标和小目标。这可以包括固体，液体和颗粒材料。

超声波传感器不受诸如颜色，透明度，反射率或不透明性等光学特性的影响。某些变量(包括目标的形状，大小和方向)将影响超声波传感器可以检测到的最大距离。

三、超声波传感器是如何使用的?

超声波传感器的实际应用实例包括测量桥下的水位、油箱中柴油的液位、确保给农作物提供正确数量的水、打开水泵给油箱加水、或当液位达到预定点或触发警报时启动电机。

超声波传感器可以检测大大小小的目标，如液体、固体和颗粒状物质。它们可用于存在电噪声的机械、电机驱动、电气和机电控制。

腐蚀性、涂层、结垢或脏物可能会影响接触传感器的性能和维护成本。

在被测材料不能因接触测量应用而被破坏的环境中，非接触式超声波传感器将比接触式超声波传感器具有明显的优势。

正常的大气压力变化和容器中的微小压力变化可能会影响超声波传感器的工作。温度可以通过使用最合适的传感器进行补偿。然而，在一般情况下，湿度不是一个重要的因素——相对湿度变化为0.036%/10%RH。

四、如何选择超声波传感器?

超声波传感器具有多种变体和规格，可以满足不同的测量标准和限制。这增加了客户找到适合其独特应用的传感器的可能性，但也增加了潜在的复杂性。

选择合适的超声波传感器需要考虑许多变量，包括测量应用，输出要求，物体距离和环境条件。

测量应用：

每个非接触式距离测量应用可能具有不同的要求和约束。超声传感器可以是用于腐蚀性环境操作的不锈钢，例如，支持远距离测量的无线功能，或用于多传感器过程的抗串扰功能。

在决定传感器的设计和构造时，必须考虑到被测物体的化学特性。在要测量水的地方，可能需要使用通用传感器。或者，在要测量强化学物质的情况下，使用更具化学抗性的模型。

最大/最小测量距离：

如果传感器离物体太近，则可能无法准确测量距离。相反，如果传感器离物体太远，则可能无法检测到该物体。

在为距离测量应用选择传感器的情况下，需要针对预期的最小和最大测量距离进行正确评估。

确定所需的有用工作范围时，应考虑许多因素。

比如物质状态。

与声波相互作用时，固体和液体的行为会有所不同。反过来，这将导致与超声传感器的不同交互。对于液体测量应用，最合适的选择是传感器的范围至少比预期的最大测量距离大25%。

范围至少比预期的最大测量距离大50%的传感器最适合干法测量应用。

还有尺寸，形状和方向。

这三个变量会影响超声波传感器可以检测到材料的最大距离。例如，一大堆平水将具有一定距离的最容易检测到的表面。

相比之下，弯曲或颗粒状的物品将更难在传感器的最大范围内检测到。

传感器输出：

超声波传感器的输出是根据测量读数建立的。在特定情况下，如覆盖条件，可根据目标未被检测到的可能性或用户选择的响应算法来确定。

输出有以下三个选项：

第一，模拟量，电压或电流输出信号将随着被测距离的变化而变化。

第二，串行数据，输出数据将依次传输到指定的连接设备。

第三，开关/继电器，开关输出按设定的距离开启或关闭，进而按预先设定的距离启动和停止特定的外部动作或指示灯。

考虑到传感器将插入的系统类型，以及要连接到传感器的设备，这是非常相关的。在选择三种输出选项时，应将此作为决策过程的一部分。

应用环境条件：

为了在各种工业环境中提供值得信赖的距离测量性能，超声波传感器需要按照相关环境条件下的规格进行设计。

在选择超声波传感器时，有许多环境因素需要考虑。

温度因素

根据温度的不同，声速也会发生变化，这可能会影响传感器与目标物体之间的距离计算精度。这可能会影响传感器和目标物体之间距离的计算精度。

气候

环境材料的堆积，如雪、泥、灰尘和冰，可能会阻碍传感器表面。这可能会阻碍超声波的传输或接收。

污染物

污染物可能会进入超声波传感器，影响其功能。ToughSonic传感器系列采用全环氧树脂灌封结构。电缆采用紫外线屏蔽，并采用NEMA-4X/IP68/NEMA-6P或聚合物或不锈钢外壳，以确保在恶劣的户外环境中的弹性。

压力/真空

超声波传感器不能用于真空或高压应用。

超声波噪音

来自邻近设备的超声波噪声，例如，空气喷嘴、超声波焊接机和气动阀，会阻碍测量操作。可计算的、可编程的模型可以被配置来补救这些影响。

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推荐阅读：

超声波传感器型号和参数对照表

超声波传感器

产品特点

●一个开关量输出

●外观小巧便于安装 

●具有较高的检测灵敏度

●非常小的盲区（0-10mm）

传感器功能说明

示教程序

超声波传感器快速连续传输超声波数据包，并对其在被检测物体上的反射做出响应，传感器有一个开关输出，切换点可编程（示教）。

开关点的示教

要在切换点进行教学，请按以下步骤进行：

●连接传感器并打开工作电压；

● 将要检测的物体放置在所需距离处；

● 将示教输入线连接到-V，LED将在3秒钟后开始闪烁，以指示传感器已准备好开始示教过程；

● 示教输入线与-V断开，黄灯常亮，示教完成。如果在传感器的感应范围内未检测到任何物体，传感器将以更快的速度开始闪烁，切换点保持不变。

技术参数

应用案例

超声波传感器可以广泛应用在物位（液位）监测、机器人防撞、印刷、包装、玻璃机械、PCB板以及电子工业等。

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超声波传感器型号含义

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传感器的发展方向包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。传感器是在工业领域实现自动检测和自动控制的重要要环节。

传感器的种类

按被测物理量分：力，压力，位移，温度，角度传感器等。

按照传感器的工作原理分：应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器和超声波是传感器等。

按照传感器转换能量的方式分：(1)能量转换型：压电式、热电偶、光电式传感器等。(2)能量控制型：电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等。

按照传感器输出信号的形式分：(1)模拟式：传感器输出为模拟电流、电压量。(2)数字式：传感器输出为数字量，编码器传感器，激光位移传感器。

在各类传感器中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件：位移传感器。这类传感器不需要接触到被检测物体，当有物体移向位移传感器，并接近到一定距离时，位移传感器就有“感知”，通常把这个距离叫“测量距离”。利用位移传感器对接近物体的敏感特性制作的开关，就是接近开关。接近开关种类有很多，按检测原理分，主要有电感式接近开关、电容式接近开关、磁感应式接近开关等。

电感式接近开关

工作原理：

电感式接近开关是以无磨损和非接触方式检测金属物体，对普通传感器而言，磁场由绕在铁氧体芯线圈构成的LC振荡电路形成。

通过在金属物体内产生涡流效应，从而导致LC震荡电路减弱。这一变化能够被传感器的放大电路感知从而进行信号输出。

▲电感式接近开关选型需知

电容式接近开关

工作原理：

电容式传感器正是基于变介质型电容传感器的工作原理而设计的。 

每个电容式传感器的感应元件是由传感器电极和一个屏蔽层组成的。而传感器电极又包括测量电极和补偿电极，这两个同轴金属电极共同组成一个电容器。

电容式传感器可以检测哪些物体？

所有的介电常数明显大于1的物体和金属物体

特殊的导体材料或有高介电常数的材料,例如：水、金属、有一定水含量的物体(例如:木头,纸张,...) 、还可以透过低介电常数物质来检测高介电常数物质(例如:透过塑料来检测水)

注：空气的介电常数为1，所有液体、固体和空气以外气体的介电常数均高于空气。

开关距离和介电常数之间的相互关系

不同的检测物体有着不同的开关距离。材料的介电常数越大，可获得的开关距离就越大。测试有机材料（木材、谷物等）时，开关距离在很大程度上取决于其水份含量（水的介电常数为80）。

电容式接近开关典型应用

▲容器液位控制（流体）

▲齐平安装

▲检测塑料颗粒型材料

▲检测粘稠性物体

▲容器料位控制（谷物等）

▲非齐平安装

磁感应式接近开关

工作原理：

开关量或者模拟量信号 

检测磁性物质（其产生一定的磁通量） 

透过非铁磁性金属或者非金属物质，检测物体内部磁性物质（最常见的是铝制气缸活塞位置检测---活塞上有磁环）

适用气缸

磁感应接近开关能适用于市面上几乎所有的气缸外形

超声波测量原理

回波分析法

精度影响因素

温度影响 

分辨率受目标的面积和反射声波的能力影响 

目标角度：垂直于声波的平直目标物能把大部分能量反射回传感器 

气流：由于风、鼓风机、气动设备或其它来源的气流使得超声波的传播方向偏转或扰乱其路径，传感器将不能正确识别目标物的正确位置

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超声波传感器型号一样会有区别么吗

在创客教育教学过程中，超声波传感器是最常用的元器件。但是一不小心也容易出现一些问题，甚至某些问题还比较隐蔽，没有经验的话可能要查很久才能查到问题所在。

前几天就有几个老师来问我，为什么掌控板连接超声波传感器，测出来的距离总是不准呢？如下图所示，测出来的距离，四舍五入后基本都是为0。

这个问题很有趣，现在大家习惯了Arduino，在玩Arduino的时候很少会出现这个问题，不出现这个问题的话可能大部分人都没意识到。正好前两天拿到了掌控板的扩展板“掌控宝”，就拿超声波传感器来献祭一下吧。

我们先来看一下上面动图中对应的程序，该程序是在mPythonX0.3.3版本上编写。好像也没啥毛病啊？可是在掌控板上为啥就不行了呢？难道是掌控板的软件底层有bug？

我们来看一下mPythonX图形化编程软件上对应的超声波模块型号：HC-SR04，这也是我们在教学中最常用超声波传感器型号。

HC-SR04超声波模块外观对应如下图所示：

再来看一下这个模块的技术参数，从下表中可以看到，它的工作电压一栏写着5V，好像也没有什么问题啊，Arduino的工作电压不就是5V么？

可是再回到掌控板，我们从掌控板的官方wiki上可以看到它的技术参数，在它的“工作电压”这一栏上赫然写着3.3V，似乎找到了问题所在。

那有没有办法解决这个问题呢？一般有几个办法：

方法一（不推荐）：使用一个3.3-5V电压转换模块，将它们的电压转换一致即可，可是这种方法对课堂教学来说可能很不方便；

方法二（不推荐）：使用引脚电压是5V的扩展板，但是也可能会跟其他传感器冲突；

方法三（推荐）：使用同时兼容3.3V、5V的宽电压版超声波传感器模块或其他兼容掌控板的超声波传感器模块。

我们可以从淘宝上找到相应的模块，价格和普通的HC-SR04超声波模块也差不多，这种超声波模块，一般型号名称为HC-SR04+，后面多了一个“+”号，但有些店家的模块，名称上面也没有“+”号，具体还得看技术参数。

当然市面上还有其他兼容3.3V的超声波模块，此处仅以宽电压版本的HC-SR04+为例。同样的程序，换上HC-SR04+这个超声波模块后，效果就正常了，如下图所示。

其实这个问题除了在掌控板上会出现之外，在使用micro:bit的过程中我们可能也会碰到类似的问题，另外在其他基于ESP32或ESP8266芯片的主控板上也有同样的问题，因为这些主控板的工作电压都是3.3V。在笔者和裘老师一起写的新书“物联网SoEasy”中（即将上架），我们就使用了基于ESP8266芯片的物联网主控板，工作电压也是3.3V，使用的也是宽电压版本的超声波模块，届时请大家多多关注！

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