超聲波技術(shù)，以其可靠性高和適應(yīng)范圍廣而聞名，它能夠適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。因其可靠的測(cè)量方法，超聲波傳感器可以承擔(dān)各類復(fù)雜的檢測(cè)和監(jiān)控任務(wù)。

那么，如何為您的應(yīng)用選擇一款合適的超聲波傳感器呢？有哪些因素影響超聲波傳感器的檢測(cè)范圍和精度呢？本期內(nèi)容，我們以快問快答的形式，解答這些超聲波技術(shù)的常見問題。

?Q1:哪些因素影響超聲波傳感器檢測(cè)范圍？

通常，物體表面水平而光滑，且位于傳感器方向上的合適角度，就可以反射回較大的回波。假如傳感器與目標(biāo)物表面的角度不是90°，返回來的聲波就會(huì)偏離換能器，那么傳感器就檢測(cè)不到回波。當(dāng)檢測(cè)粗糙或不平整的表面時(shí)，會(huì)有較大的角度差。

要想有可靠的檢測(cè)結(jié)果，返回來的超聲波振幅就必須足夠大。在灰塵多，濕度大的環(huán)境會(huì)削弱聲波能量，從而縮短超聲波傳感器的最大檢測(cè)范圍。少量灰塵和污垢沉積在換能器表面不會(huì)影響檢測(cè)，我們也可以采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如使用防護(hù)罩等，來防止雨、雪或冰堆積在傳感器表面。

?Q2：哪些因素影響超聲波傳感器的聲錐？

對(duì)聲波的識(shí)別也被稱為響應(yīng)曲線，這個(gè)曲線表明了特定的目標(biāo)物在什么位置可以被穩(wěn)定地檢測(cè)到。

響應(yīng)曲線主要由目標(biāo)物的反射特性決定。目標(biāo)物的表面積，形狀以及密度決定它在哪里可以被檢測(cè)到。表面積大且角度合適的目標(biāo)物，會(huì)比那些體積小、圓形以及反射性差的目標(biāo)物更容易被檢測(cè)到。

聲錐曲線是針對(duì)多種目標(biāo)物的，如上圖所示的是：100x100mm的標(biāo)準(zhǔn)板或25mm直徑的圓棒，此類相應(yīng)曲線圖示都能在倍加福的技術(shù)參數(shù)中找到。

?Q3：如何調(diào)整超聲波傳感器的聲錐？

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UC系列的超聲波傳感器能用軟件來調(diào)整聲錐，通過編程軟件、按鈕或者Teach-in功能把感應(yīng)范圍設(shè)置成適合于該目標(biāo)物的聲錐。倍加福的超聲波傳感器可以用ULTRA3000 、SONPROG、PACTware (IO-Link)、 ULTRA-PROG-IR等方式來進(jìn)行設(shè)置，控制聲錐寬度，這就意味著聲錐可以調(diào)整其長(zhǎng)度（軸向聲錐）和寬度（橫向聲錐）。

通過設(shè)置軸向和橫向聲錐，以屏蔽在檢測(cè)范圍內(nèi)的干擾物和反射性物體，例如，減少聲錐寬度來屏蔽干擾物或機(jī)器上的附件或罐壁的干擾。

?Q4：超聲波傳感器精度表現(xiàn)如何？

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精度/絕對(duì)精度指的是：傳感器檢測(cè)到的輸出值和實(shí)際目標(biāo)物的距離之間的差別。聲速是有溫度依賴性的，并且每攝氏度會(huì)有大約0.17%變化，這種變化會(huì)影響傳播時(shí)間而且計(jì)算距離會(huì)有誤差。倍加福大多數(shù)超聲波傳感器都有一個(gè)溫度探頭，測(cè)量結(jié)果通常會(huì)糾正測(cè)量距離，溫度補(bǔ)償功能在超聲波傳感器的整個(gè)工作范圍從-25℃到70℃都會(huì)運(yùn)行，因此在這一工作范圍內(nèi)的超聲波傳感器在工業(yè)應(yīng)用中，絕對(duì)精度可達(dá)1%到 3%。

在環(huán)境溫度穩(wěn)定的情況下可以取得更高的精度。在這種情況下，建議關(guān)閉溫度補(bǔ)償功能（使用編程軟件），通過設(shè)定固定的聲速值來獲得準(zhǔn)確的距離值。

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編輯：黃飛