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揭秘超声波传感器,哪些因素影响检测范围与精度?
转载 :  zaoche168.com   2026年03月06日

超声波技术,以其可靠性高适应范围广而闻名,它能够适用于不同的应用场合。因其可靠的测量方法,超声波传感器可以承担各类复杂的检测和监控任务。

如何为您的应用选择一款合适的超声波传感器呢?有哪些因素影响超声波传感器的检测范围和精度呢?本期内容,我们以快问快答的形式,解答这些超声波技术的常见问题。

问题Questions&解答Answers

 Q1:哪些因素影响超声波传感器检测范围?

通常,物体表面水平而光滑,且位于传感器方向上的合适角度,就可以反射回较大的回波。假如传感器与目标物表面的角度不是90°,返回来的声波就会偏离换能器,那么传感器就检测不到回波。当检测粗糙或不平整的表面时,会有较大的角度差。

要想有可靠的检测结果,返回来的超声波振幅就必须足够大。在灰尘多,湿度大的环境会削弱声波能量,从而缩短超声波传感器的最大检测范围。少量灰尘和污垢沉积在换能器表面不会影响检测,我们也可以采取适当的防护措施,如使用防护罩等,来防止雨、雪或冰堆积在传感器表面。

 Q2:哪些因素影响超声波传感器的声锥?

对声波的识别也被称为响应曲线,这个曲线表明了特定的目标物在什么位置可以被稳定地检测到

响应曲线主要由目标物的反射特性决定。目标物的表面积,形状以及密度决定它在哪里可以被检测到。表面积大且角度合适的目标物,会比那些体积小、圆形以及反射性差的目标物更容易被检测到。

声锥曲线是针对多种目标物的,如上图所示的是:100x100mm的标准板或25mm直径的圆棒,此类相应曲线图示都能在倍加福的技术参数中找到。

 Q3:如何调整超声波传感器的声锥?

UC系列的超声波传感器能用软件来调整声锥,通过编程软件、按钮或者Teach-in功能把感应范围设置成适合于该目标物的声锥。倍加福的超声波传感器可以用ULTRA3000 、SONPROG、PACTware (IO-Link)、 ULTRA-PROG-IR等方式来进行设置,控制声锥宽度,这就意味着声锥可以调整其长度(轴向声锥)和宽度(横向声锥)

通过设置轴向和横向声锥,以屏蔽在检测范围内的干扰物和反射性物体,例如,减少声锥宽度来屏蔽干扰物或机器上的附件或罐壁的干扰。

 Q4:超声波传感器精度表现如何?

精度/绝对精度指的是:传感器检测到的输出值和实际目标物的距离之间的差别。声速是有温度依赖性的,并且每摄氏度会有大约0.17%变化,这种变化会影响传播时间而且计算距离会有误差。

倍加福大多数超声波传感器都有一个温度探头,测量结果通常会纠正测量距离,温度补偿功能在超声波传感器的整个工作范围从-25℃到70℃都会运行,因此在这一工作范围内的超声波传感器在工业应用中,绝对精度可达1%到 3%

在环境温度稳定的情况下可以取得更高的精度。在这种情况下,建议关闭温度补偿功能(使用编程软件),通过设定固定的声速值来获得准确的距离值。

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