Режими роботи ультразвукових датчиків
Різні принципи виявлення, які використовують ультразвукові датчики для забезпечення рішення в різних сферах застосування. Ультразвуковий датчик - це не звичайний безконтактний вимикач або датчик наближення. У багатьох випадках ультразвуковий датчик може замінити функцію звичайного безконтактного вимикача, але далеко не кожен оптичний чи індуктивний датчик зможе замінити ультразвуковий датчик. Ультразвукові датчики мають різні типи виявлення та вимірювань. Вони, зокрема, відрізняються від інших типів датчиків завдяки використанню ультразвуку та застосуванню розумних технологій, таких як алгоритм внутрішньої температурної компенсації. Властивості ультразвукового датчика та ультразвуку дозволяють виявляти об'єкти різними способами або вимірювати відстані за допомогою одного і того ж датчика.
Використовуються такі режими роботи: дифузний, рефлекторний та віконний режим. Крім того, ультразвуковий датчик може точно вимірювати відстань, для цього існують ультразвукові датчики з аналоговим виходом або цифровим інтерфейсом IO-Link. Окремо варто відмітити спеціалізовані ультразвукові датчики подвійного листа та ультразвукові датчики етикетки, які можуть виявляти прозорі і не прозорі етикетки.
Зрештою, є ультразвукові датчики з декількома виходами, за допомогою яких можна створювати комбінації методів виявлення. Наприклад, аналогове вимірювання в поєднанні з цифровим виявленням повного/порожнього для точного вимірювання рівня. Два дискретних виходи використовуються для спрацьовування сигналу тривоги при виявленні повного або порожнього бака. Додатково до цього, аналоговий вихід може визначити, наскільки повним або порожнім є, наприклад, резервуар з тістом, що піднімається.
Це все дуже добре, але який датчик є правильним вибором? На чому базується цей вибір? У цій статті ми обговорюємо відмінності між різними принципами вимірювання та режимами роботи, складні застосування, які підкреслюють ці відмінності, а також огляд можливих рішень.
Як вибрати режим роботи ультразвукового датчика?
За допомогою віконного режиму роботи можна реалізувати виявлення об'єктів в конкретному діапазоні відстаней. Для цього використовується придушення переднього і заднього фонів. Цей діапазон відстані можна налаштовувати. Таким чином досягається чудова функціональність, тому що датчик активний тільки в заздалегідь визначеному діапазоні і все, що відбувається за межами цього діапазону ігнорується.
Цей режим ідеально підходить в тих випадках, коли датчик не може бути встановлений безпосередньо на об’єкті, або, наприклад, між об’єктом і датчиком є прохід. Чи у випадку декількох конвеєрних стрічок, що йдуть одна за одною, можна налаштувати датчик так, щоб він контролював тільки середню конвеєрну стрічку. У таких випадках рекомендується використовувати ультразвукові датчики серії microsonic pico+.
Рефлекторний режим, також відомий як "рефлекторний бар'єр". Цей термін походить зі світу оптичних датчиків, де ви спрямовуєте датчик на рефлектор і він спрацьовує, коли світловий промінь перекривається об’єктом. Рефлекторний метод працює ідентично і з ультразвуковими датчиками. Для зручності датчик спрямовується на наявний фон, який можна розглядати як відбивач. Якщо об'єкт потрапляє в звуковий конус датчика, датчик перемикається. У випадку з невеликими і круглими об'єктами цей метод часто використовується для досягнення надійного і стабільного виявлення. Ультразвуковий датчик серії mic+ від компанії microsonic пропонує рішення для таких типів застосувань.
Прикладом використання цього принципу є виявлення труб, які транспортуються по конвеєрній стрічці. Рефлектор розміщується позаду труб, що проходять, наявність труби перериває звукову хвилю, що змушує датчик розцінювати відсутність відбитого сигналу як наявність труби.
Метод виявлення "Дифузне наближення" є найбільш часто використовуваним режимом в ультразвукових датчиках. Датчик спрацьовує на відбиття звуку (ехо) від об'єкта в межах налаштованого користувачем діапазону відстані. Чудове придушення фону і нечутливість до форми, кольору і контрасту забезпечують дуже надійні вимірювання в більшості випадків. Серія lcs+ від microsonic включає в себе ультразвукові датчики, які дуже добре підходять для використання в додатках з дифузним виявленням об’єктів.
Уявіть собі виявлення прозорих пляшок на конвеєрній стрічці. На задньому плані працює техніка або люди, які через придушення фону ігноруються датчиком.
Більшість ультразвукових датчиків, які мають аналоговий вихід, можуть працювати в режимі керування напругою або струмом. Аналоговий вихід напруги працює в діапазоні 0-10 В, струмовий аналоговий вихід працює в діапазоні 4-20 мА. Вихід також можна масштабувати і конфігурувати (наприклад, інвертувати, встановлювати гістерезис і т.д.). Діапазон аналогового сигналу може бути встановлений за бажанням, зазвичай це базується на встановленому діапазоні вимірювання. Завжди можна вибрати зростаючу (0...10 В / 4...20 мА) або спадаючу (10...0 В / 20...4 мА) вихідну характеристику. Для датчиків, які не мають суміщеного аналогового виходу, необхідно вибрати один з двох (струм або напруга).
Хорошим прикладом датчика з комбінованим аналоговим виходом є mic+340/IU/TC від microsonic. Прикладом застосування є резервуар, наповнений водою, в якому необхідно контролювати рівень заповнення, тобто не тільки те, чи заповнений він чи ні (крайні точки), але й те, наскільки він заповнений.
Ультразвукові датчики з цифровим інтерфейсом IO-Link можуть бути інтегровані в мережу обладнання IO-Link. Це обладнання взаємодіє через промисловий інтерфейс IO-Link і складається з ведучого пристрою IO-Link Master і веденого пристрою. Датчик з інтерфейсом IO-Link завжди є веденим пристроєм. Аналогові вимірювання відстані оцифровуються і надсилаються через інтерфейс IO-Link до IO-Link Master. Крім того, IO-Link пропонує багато переваг щодо профілактичного обслуговування, моніторингу стану датчика тощо.
Прикладом застосування є вимірювання рівня в резервуарі з паливом для того, щоб сигналізувати про необхідність дозаправки. Ультразвукові датчики з підтримкою IO-Link зараз виробляють Balluff, SICK, microsonic, IFM та інші виробники. З часом використання цього протоколу стане стандартним, тому що це насправді зручно, ефективно і є складовою ынтелектуальних машин четвертої промислової револючії Industry 4.0
Ультразвукові датчики подвійного листа працює по бар’єрному принципу і виявляє два або більше листів, випадково склеєних разом. Передавач-приймач може сканувати папір, плівку, картон і тонколистовий метал. Сигнальні виходи призначені для виявлення подвійних і відсутніх аркушів.
Передавач і приймач розміщені в різних корпусах (частіше всього в різьбових корпусах М18) і з’єднані між собою кабелем. Зазвичай приймач разом з електронікою знаходяться в довшому корпусі. А передавач в короткомі, і приєднується до приймача 2-провідним кабелем.
Високочастотний ультразвуковий передавач спрямовує ультразвук на лист з нижньої сторони. Сигнал променя змушує матеріал вібрувати. Наслідком цих коливань є дуже мала звукова хвиля на іншій стороні листа. Ця хвиля оцінюється ультразвуковим приймачем на протилежному боці листа. Сигнал від складеного листа (подвійного листа) настільки слабкий, що майже не потрапляє до приймача. Датчики подвійного листа SICK UD18-2 виявляють пропущені, одинарні і подвійні листи паперу, картону, блискучого металу або прозорого пластику.
Датчики етикетки виготовлені в формі щілинного датчика. Стрічка з етикетками пропускається через щілину. Ультразвуковий передавач в нижній частині вилки випромінює швидку послідовність імпульсів через матеріал підкладки. Звукові імпульси викликають вібрацію матеріалу підкладки таким чином, що з протилежного боку випромінюється сильно ослаблений звук. Приймач у верхній частині вилки приймає цю звукову хвилю.
Підкладка з наклеєною на неї етикеткою передає слабший рівень сигналу, ніж сама підкладка в зазорі між етикетками. Ось ця різниця сигналів на етикетці і в зазорі і виявляється датчиком. Різниця сигналів може бути дуже незначною. Щоб забезпечити надійне виявлення, датчик потрібно навчити. Для цього йому потрібно «показати» етикетку і зазор між ними. Перевагами ультразвукових датчиків етикетки є можливість працювати з прозорими етикетками, на що їх оптичні «колеги» не здатні
В нашому інтернет-магазині Ви можете купити ультразвукові датчики відстані і рівня всіх відомих світових виробників, таких як SICK, Balluff, microsonic, Pepperl+Fuchs, Datalogic, Leuze, IFM в Україні самовивозом зі складу в Києві або доставкою в Львів, Дніпро, Запоріжжя, Харків, Вінницю чи будь-яке місто України. Якщо потрібний Вам датчик знятий з виробництва, наші спеціалісти підберуть вам відповідний аналог або актуальну заміну із наявності на складі. Дистрибютор. Представництво. Офіційна гарантія.
Супутні товари
Схожі статті
Універсальний, надійний, першокласний Широкий вибір фотоелектричних датчиків від SICK гарантує, що численні інженерні програми автоматизації в усьому світі можуть бути реалізовані як оперативно..
Datasensing запускає нову серію S3N: повну лінійку мініатюрних фотоелектричних датчиків із найсучаснішими функціями та покращеними механічними характеристиками. Серія S3N повністю оновлює застарілу лі..
Надійний, потужний, міцний. Індуктивні датчики наближення від SICK Мільйони індуктивних датчиків наближення зараз використовуються практично в усіх галузях промисловості. Вони безконтактн..
У багатьох процесах існує потреба в автоматизації у вигляді вимірювання відстані. Це забезпечує більший контроль і розуміння процесу. Крім того, підвищується точність, надійність і ефективність. П..
Автоматизація просувається вперед у всіх галузях промисловості без жодних ознак зупинки. І прямо на передовій знаходяться датчики відстані, а також рішення для виявлення і визначення дальності від..
Ємнісні датчики наближення Іноді просто необхідно знати, що ховається за поверхнею. Наприклад, за стіною або кришкою, або що знаходиться всередині контейнера для зберігання або транспортног..
Якщо простір для встановлення датчиків вкрай обмежений або об'єкти виявлення дуже малі, волоконно-оптичні датчики є ідеальним рішенням. Якщо необхідно задовольнити суворі вимоги до ..
Omron презентував оптичні датчики дифузного типу серії E3AS, що мають найменший корпус і найбільшу в класі відстань спрацьовування - 1500 мм Якщо складні для виявлення деталі (вигнуті, гля..
Кабелі і роз'єми мають вирішальне значення для безперервної роботи будь-якого електронного або електричного обладнання. Вони застосовуються в усіх можливих сферах і використовуються для з'єдна..
У сучасному світі ринок наповнений різноманітними продуктами, серед яких і оригінальні вироби та їхні аналоги з Aliexpress. У цій статті ми розглянемо ключові відмінності між оригінальним продуктом та..
Оригінальні промислові датчики, такі як Telemecanique XSAV11373, завжди асоціюються з високою якістю, надійністю та довговічністю. Однак зростаюча популярність дешевих копій з торгівельних платформ, т..
Еквівалентні Продукти Pepperl+Fuchs та Bihl+Wiedemann: Заміни та Аналоги У світі промислової автоматизації та безпеки, сумісність і взаємозамінність компонентів відіграють ключову роль у підтри..