一、超聲波傳感器的基本原理

       超聲波傳感器利用聲波特性,提供-種無接觸的、精確的檢測物體狀態和距離的檢測方案。通過發射頻率很高的機械聲波,傳感器收到遇到物體反射回來的聲波,經過計算發射和接收聲波之間的時間或能量,得到目標物的精確距離或狀態。
超聲波傳感器不同于普通的接近開關和光電傳感器。
相比電感式或電容式接近開關,它的檢測距離更長，相比光電傳感器,它可以應用在更惡劣的環境中,不受目標物的顏色以及空氣中灰塵、水霧等影響。適合檢測不同狀態的物體,如液體、透明材質、反光材質和顆粒物等。
1.超聲波傳感器幾乎能檢測所有的液體,如純凈水、油等。
2.超聲波傳感器檢測不同顏色的油墨、墨水等。
3.無論是透明材質，
如玻璃瓶、玻璃板、透明PP/PE/PET膜等的檢測;
還是反光材料,如金箔、銀箔等檢測。
超聲波傳感器均能表現出色。
4.幾乎所有不同顏色的纖維面料,都可以被超聲波傳感器輕松探測到。
5.超聲波傳感器用來探測糧食等,自動控制料位;
煤炭、木屑、水泥等粉末料位的自動控制也是非常適合的。

二、超聲波傳感器的應用

超聲波傳感器在非接觸定位和距離測量的應用中表現出優異的性能。
不受顏色和形狀的影響,不受被測目標材質的限制,在工控自動化場景中得到廣泛的應用。
下面列舉了一些行業中的典型應用。

三、超聲波傳感器的檢測模式

1.接近開關模式
傳感器設置一個A2獨立開關點，
不同的輸出在目標經過相應的開關點A2距離內被激活。
開關點可以在檢測范圍內任意設定。
這種工作模式適用于傳送帶上的計數或有無檢測等。
2.窗口模式（區間模式）
窗口模式下,傳感器可以設置A1 ,A2兩個開關點。
每個輸出只有在A1 ,A2區間內才會被激活。
兩個開關點可以在檢測范圍內任意設定。
這種工作模式適用于檢測產品的不良率。
例如，檢測木箱內瓶子是否符合高度標準，
檢測出太高或者太矮的產品。
3.反射板模式
反射板模式實際上是一種特殊窗口模式，
將固定的反射板放在設定的窗口中。
只要目標檢測物完全遮擋反射板傳感器就會發出信號。
工作方式和光電反射板類似，
超聲波傳感器不需要專門的反射板，任何反射物都可以。
不管目標物是吸收還是轉移聲波。
這種工作模式可以用來檢測泡沫或其他吸音材質。
4.雙開關模式（遲滯模式）
傳感器在檢測范圍內設置A1 ,A2點。
當目標物到達A1或A2點時，輸出切換。
從A1(A2)點運動到A2(A1)點時，傳感器一直保持當前的開
關狀態。直到經過A2(A1)點時 ，輸出切換到原來的狀態。
這種工作模式用于自動控制液位和料位。
5.模擬量輸出模式
傳感器在有效檢測范圍內，可以任意設置A1和A2點。
A1 ,A2點之間的距離值會按比例以電壓(0-10V)
或電流(4- 20mA)信號均勻分布輸出。
目標物體距離信息以模擬量信號線性的、實時的輸出。
根據設置A1 ,A2點的位置，切換上升模式和下降模式。
這種工作模式適用于各種PLC ,變頻器等實時控制。
6.數字量輸出模式（IO-LINK,RS232,RS485）
傳感器信號可以在系統架構的層級進行實時通訊。
測量的距離值以串行數據位的形式，實時傳輸給控制器。
這種工作模式適用于各種開發的系統。
7.超聲波單雙張檢測傳感器
超聲波單雙張檢測是對射的工作方式,
通過檢測透過不同張數的聲波能量，來判斷材料的張數。
用于檢測紙張、膠片、塑料片和金屬薄片等的單雙張。
8超聲波邊緣檢測傳感器
為邊緣檢測特別設計的傳感器,應用對射的工作原理。
材料邊緣放入對射槽內,至于發生器和接收器的中心位置。
傳感器判斷邊緣的偏移距離,對應接收到的能量來輸出一個模擬信號0-10V或4 -20mA,
模擬信號的大小與材料邊緣的運動軌跡偏離成正比。
這種傳感器廣泛用于各種包裝印刷紙張運動糾偏。