超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。


组成部分
常用的超声波传感器由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头发射、一个探头接收)等。
工作程式
若对发送传感器内谐振频率为40KHz的压电陶瓷片(双晶振子)施加40KHz高频电压,则压电陶瓷片就根据所加高频电压极性伸长与缩短,于是发送40KHz频率的超声波,其超声波以疏密形式传播(疏密程度可由控制电路调制),并传给波接收器。接收器是利用压力传感器所采用的压电效应的原理,即在压电元件上施加压力,使压电元件发生应变,则产生一面为“+ ”极,另一面为“-”极的40KHz正弦电压。因该高频电压幅值较小,故必须进行放大。 超声波传感器使得驾驶员可以安全地倒车,其原理是利用探测倒车路径上或附近存在的任何障碍物,并及时发出警告。所设计的检测系统可以同时提供声光并茂的听觉和视觉警告,其警告表示是探测到了在盲区内障碍物的距离和方向。这样,在狭窄的地方不管是泊车还是开车,借助倒车障碍报警检测系统,驾驶员心理压力就会减少,并可以游刃有余地采取必要的动作。

工作模式
超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。超声波传感器对透明或有色物体,金属或非金属物体,固体、液体、粉状物质均能检测。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响,包括烟尘环境和雨天。

参数表节选:的技术参数 UB2000-F42-E6-V15
通用规格
| 感应范围 | 60 ... 2000 mm |
| 调整范围 | 90 ... 2000 mm |
| 死区 | 0 ... 60 mm |
| 标准目标板 | 100 mm x 100 mm |
| 换能器频率 | 大约 175 kHz |
| 响应延迟 | 大约 150 ms |
指示灯/操作方法
| 绿色 LED | 绿色常亮:通电 |
| 黄色 LED 1 | 常亮:开关状态开关输出 1 闪烁:程序功能 |
| 黄色 LED 2 | 常亮:开关状态开关输出 2 闪烁:程序功能 |
| 红色 LED | 正常运行:“故障” 程序功能:未检测到物体 |
电气技术规格
| 工作电压 | 10 ... 30 V DC ,纹波 10 %SS |
| 空载电流 | ≤ 50 mA |
输入/输出
| 同步 | 双向 0 电平 -UB...+1 V 1 电平:+4 V...+UB 输入阻抗:> 12 KOhm 同步脉冲:≥ 100 µs,同步脉冲间歇时间:≥ 2 ms |
| 同步频率 | |
| 共模操作 | max. 30 Hz |
| 多路转换操作 | ≤ 30/n Hz,n = 传感器的数量 |
输出
| 输出类型 | 2 路开关输出,PNP,常开/常闭,可选 |
| 额定工作电流 | 200 mA ,短路/过载保护 |
| 默认设置 | 开关点 A1: 90 mm , 开关点 A2: 2000 mm , 宽声锥 |
| 电压降 | ≤ 2,5 V |
| 重复精度 | ≤ 0,5 % 开关点 |
| 开关频率 | ≤ 2,7 Hz |
| 范围迟滞 | 设定工作距离的 1% |
| 温度影响 | ± 1 % 满量程值 |
认证和证书
| EAC 符合性 | TR CU 020/2011 |
| UL 认证 | cULus 认证,一般用途 |
| CSA 认证 | 通过 cCSAus 认证,一般用途 |
| CCC 认证 | 额定电压 ≤ 36 V 时,产品不需要 CCC 认证/标记 |
环境条件
| 环境温度 | -25 ... 70 °C (-13 ... 158 °F) |
| 存储温度 | -40 ... 85 °C (-40 ... 185 °F) |
机械规格
| 连接类型 | 连接器插头 M12 x 1 , 5 针 |
| 防护等级 | IP54 |
| 材料 | |
| 外壳 | ABS |
| 换能器 | 环氧树脂/空心玻璃球混合物;聚氨酯泡沫,盖 PBT |
| 质量 | 140 g |