초음파 센서 작동 원리 및 기술

전형적인 소리빔

데이터 페이지에 기재된 소리빔은 초음파 센서의 유효 감지 범위를 보여줍니다. 소리빔은 또한 근접 영역에서 센서의 개도각을 확대하는 사이드 로브의 영향을 명확히 합니다. 공기 중 소리 산란과 흡수로 인해 소리빔은 거리가 클 때 더 작습니다.

소리빔은 전체 센서 제품군 각각에 대해 전형적입니다. 100 - 1000mm 프로필은 예를 들면 이 감지 범위를 가지는 모든 유형에 적용됩니다. 아날로그와 디지털.

측정 방식

일반적인 소리빔의 측정에는 다음과 같은 엣지 길이를 가진 정사각형 표준 개체가 사용됩니다.

• 15 x 15mm, Sde 250mm인 경우
• 30 x 30mm, Sde 1000mm인 경우
• 100 x 100mm, Sde가 1000mm 이상인 경우

개체는 센서의 기준 축에 대해 직각으로 여러 거리에서 감지 영역에 측면으로 진입합니다. 이때 측정된 측정 포인트의 연결을 통해 일반적인 소리빔이 생성됩니다. 소리빔의 형태는 원형 개체 또는 기타 다른 형상을 사용하는 경우 변경됩니다.

작동 원리

기본적으로 반사 배리어는 초음파 근접 스위치와 동일한 원리에 의해 작동합니다. 초음파 근접 스위치와 달리 여기에서는 초음파 신호를 반사하는 리플렉터가 필요합니다. 이때 소리를 반사하는 정적 개체 모두는 리플렉터로 사용할 수 있습니다(예: 컨베이어 벨트, 벽 등). 개체가 센서와 리플렉터 사이에 끼어들면 센서는 리플렉터를 더 이상 감지하지 않고 스위칭 출력의 신호가 변경됩니다.

개체 감지

표준 개체/리플렉터

모든 정보는 센서의 기준 축에 수직인 엣지 길이가 30mm(Sde> 1000mm: 엣지 길이 100mm, Sde 2500mm: 엣지 길이 300mm)인 정사각형의 평평한 개체를 기준으로 합니다. 리플렉터는 적어도 기하학적 치수가 동일한 소리를 잘 반사하는 재료로 제조되어야 합니다. 

장점

• 최대 100%까지 흡음하는 재료의 문제 없는 감지
• 소리를 편향하는 개체 역시 확실하게 감지
• 표준 개체와 같거나 더 큰 개체에서는 센서 앞에 사각지대 없음

작동 원리

초음파 일방향 배리어의 경우 송신기와 수신기가 두 개의 별도 하우징 안에 있습니다. 송신기는 지속적으로 공기를 통해 수신자에게 도달하는 음파를 발신합니다. 개체에 의해 음파가 중단되면 수신기는 출력 단계를 변환시킵니다.

수신기에 장착된 전위차계로 사용자는 입력 신호에 필요한 강도를 감지 대상 개체에 정확하게 맞춰 조정할 수 있습니다. 출력 상태 및 수신 신호 강도는 LED로 표시됩니다.

개도각

개도각 는 초음파 배리어의 송신기에서 방출되는 원추형 소리빔의 공간적 범위를 정의합니다.

반복 정확성

초음파 송신기 소리빔의 좁은 개도각으로 인해 동일한 조건 하에서 연이은 개체 두 개에 대한 스위칭 포인트 S1의 반복 정확도는 3mm보다 좋습니다.

히스테리시스

히스테리시스는 스위치 ON 포인트 S1과 스위치 OFF 포인트 S2 사이의 차이를 정의합니다. 측정 개체가 사운드 콘을 벗어나는 경우 출력 신호의 명확한 재설성을 위해 약 75% 높은 신호 레벨이 필요합니다. 서로 밀접한 대상은 매우 명확하게 감지됩니다.