Ультразвуковой датчик, как работает, какие бывают и где купить

Ультразвуковой датчик

Как и оптический, ультразвуковой датчик широко используется для автоматизации на производствах и в быту. Принцип его работы основан на определении расстояния до объекта с помощью акустического излучения.

Измерения отличаются стабильностью и высокой точностью. Диапазон их находится в пределах 2-400 см. На показания не оказывают влияния ни электромагнитные шумы, ни солнечная радиация.

В быту их используют для автоматического включения вентиляции и освещения. Данные ультразвуковые приборы реагируют на движение как внутри, так и за пределами помещения. При приближении человека, они срабатывают, включая свет, который гаснет при отсутствии движения. Это упрощает жизнь пользователей, позволяет экономить электроэнергию.

Ультразвуковой датчик

Содержание:

Преимущества
Виды
Принцип работы
Применение
Подключение
Как настроить диапазон работ
Прибор с двумя цифровыми выходами
Приборы уровня
Видео
Стоимость

Преимущества

Как уже сказано, датчик ультразвуковой – это высокая точность, стабильность показаний, независимость от внешних воздействий, а также:

низкая чувствительность к загрязнениям воздуха;
независимость от окраски предметов, до которых определяется расстояние;
широкий температурный диапазон эксплуатации;
компактные размеры;
отсутствие необходимости специального опыта для работы с ними;
качественная сборка, поскольку отсутствуют подвижные детали.

Помимо перечисленных достоинств, подобные ультразвуковые датчики не требуют обслуживания.

Виды

Приборы ультразвуковые бывают внутренними и наружными.

Первые подразделяют на:

настенные;
угловые;
потолочные.

Выбирая такие ультразвуковые устройства, важно понимать, что они отличаются типом установки и конструкцией. Для контроля за внешним освещением выбирают наружные модели, снабженные защитным кожухом, необходимым для предохранения от физического воздействия и погодных условий. Бытовые устройства ультразвуковые такой защиты не имеют.

Их также условно разделяют на:

ультразвуковой датчик расстояния;

движения;

уровня.

Принцип работы

Ультразвуковой датчик

В ее основе лежат два метода – диффузный и оппозиционный:

если измеряется промежуток времени, необходимый для преодоления звуком расстояния от прибора к объекту и обратно – это режим диффузный;
когда проверяют, получил ли конкретный объект сигнал, отправленный прибором – режим называется оппозиционным.

Применение

Датчики ультразвуковые положения используют для:

определения месторасположения и наличия различных механизмов;
подсчета количества конкретных объектов.

Ультразвуковой датчик

Прибор выполнять может роль сигнализатора, информирующего о достижении жидкостями или сыпучими веществами допустимого уровня.

В этом случае требуется два отдельных прибора – приемник и передатчик установить напротив. В этом случае, активирование выхода выключателя произойдет тогда, когда УЗ пучок достигнет объекта.

К особенностям относятся:

больший диапазон;
мгновенное переключение;
устойчивость к интерференции, позволяющая применять его в особо сложных случаях.

Из недостатков отметить можно достаточно высокие затраты на монтаж, поскольку установить необходимо два датчика.

Их используют на производствах и в быту для автоматического включения и выключения света. Но, вовсе не обязательно датчик покупать – его изготовить несложно своими руками, найдя в Интернет пошаговую инструкцию.

Если приемник с передатчиком помещен в один корпус, говорят о диффузном режиме. Основными преимуществами метода является небольшая стоимость монтажа, поскольку устанавливается единственное устройство.

Рекомендуем:

Натриевый аккамулятор заряжаемый за 1 секунду как работает
Арт самолеты: особенности, цена, где купить
О работе, достоинствах и недостатках безлопастного вентилятора

Недостатки его следующие:

большее время срабатывания по сравнению с устройствами, функционирующими в режиме оппозиционном.

Функционирование ультразвуковых датчиков движения и расстояния аналогично описанному выше. Отличие заключается только в выходящем сигнале, т.е. вместо дискретного, имеется аналоговый.

Эти приборы способны преобразовывать сигналы до конкретного предмета линейные, в электрический, соответствующие стандартам 1-10 Вольт или 4-20 мА.

Погрешность расчетов равна:

0,5 мм при дальности расположения исследуемого объекта до одного метра;
1 мм – более метра.

Подключение

Ультразвуковой датчик

Для домашнего безопасного применения важно подключить правильно автоматический выключатель, а также учесть нюансы, существующие для установки разновидностей оборудования, оценить показатели срабатывания автоматов в разных ситуациях, прежде, чем переходить к подключению к щитку.

Насколько электропроводка в доме и монтаж будут успешными, определит грамотно составленная схема ультразвукового датчика и строгое соблюдения установочных шагов. Для приборов с входом аналоговым и верхним значением границы показаний, необходимо указывать верхний предел.

Это реализовать помогают выведенные на корпус шлицы потенциометра.

Для приборов с аналоговым входом, запоминающих рабочий диапазон, важны фиксированные настройки обоих пределов, что объясняется энергозависимой их памятью и способом программирования.

Как настроить диапазон работ

Для этого, следует разместить объект перед датчиком на первой границе показания, нажать клавишу запоминания, затем, переместив его к другой границе, вновь воспользоваться вновь кнопкой.

Прибор с двумя цифровыми выходами

Имеющий два цифровых выхода прибор с порогом включения, тем, что для регулирования порогов важно, чтобы значение уровня жидкости или провис не были больше одного значения или меньше другого.

У данного регулятора провод подсоединяется к одному устройству. На панели, для настраивания порога срабатывания, предусмотрена клавиша, воспользовавшись которой настраивают оба выхода.

Оба датчика в непосредственной близости необходимо устанавливать, поскольку работают они попеременно. Это дает возможность реализовать вход синхронизации, что в свою очередь помогает создать четырехпороговый регулятор, измеряющий значения порогов срабатывания обеих пар.