Cảm biến Siêu âm đo khoảng cách và Ứng dụng Thực tế

Các bạn đã biết? Cảm biến siêu âm đo khoảng cách là một thiết bị quan trọng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực hiện đại. Loại cảm biến này hoạt động bằng cách phát ra sóng siêu âm để đo khoảng cách, phát hiện vật thể, và kiểm tra cấu trúc bên trong mà không gây hại cho bề mặt bên ngoài. Nhờ những đặc tính này, cảm biến siêu âm được ứng dụng phổ biến trong y tế, công nghiệp, và nhiều ngành khác.

     I.          SÓNG SIÊU ÂM LÀ GÌ

Khái Niệm Sóng Siêu Âm

Sóng siêu âm là loại sóng có tần số cao hơn ngưỡng nghe của tai người, tức là trên 20 kHz. Trong khi đó, sóng có tần số dưới 20 Hz được gọi là sóng hạ âm, còn sóng trong khoảng từ 20 Hz đến 20 kHz được gọi là sóng âm.

Ứng dụng của Sóng Siêu âm

Sóng siêu âm được sử dụng khá rộng rãi trong thiên nhiên hay đời sống hằng ngày của chúng ta. Các loài động vật như dơi, cá heo, và cá voi sử dụng sóng siêu âm để di chuyển và săn mồi. Trong y tế, sóng siêu âm dùng để chẩn đoán hình ảnh, phát hiện các mô mềm bị tổn thương. Công nghệ rửa rau, làm sạch thực phẩm và hệ thống cảnh báo trong xe hơi cũng sử dụng sóng siêu âm. Trong đánh bắt thủy hải sản, sóng sonar, một dạng sóng siêu âm, được dùng để xác định vị trí cá dưới nước.

 II.          CẢM BIẾN SIÊU ÂM ĐO KHOẢNG CÁCH

Cảm biến siêu âm là thiết bị sử dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách, phát hiện vật thể, và kiểm tra vật liệu; Chúng có khả năng đo mức nước, chất rắn, và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp tự động hóa.

Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động của Cảm biến Siêu âm đo khoảng cách

Tiếp theo; hãy cùng Hưng Phát tìm hiểu chi tiết về các thành phần và nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm.

• Cảm biến siêu âm bao gồm các thành phần chính: bộ phát sóng; bộ thu sóng, bộ nguồn và bộ xuất tín hiệu.
• Bộ phát sóng sẽ phát sóng siêu âm đến bề mặt cần đo; sau đó sóng phản xạ trở lại và được bộ thu sóng nhận diện.
• Bộ thu sóng sau đó tính toán khoảng cách dựa trên thời gian phản xạ và xuất ra tín hiệu phù hợp; có thể là tín hiệu NPN, PNP, analog 4-20mA hoặc 0-10V.

Ứng Dụng Trong Đời Sống Hàng Ngày

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của cảm biến siêu âm trong đời sống hàng ngày là trong lĩnh vực y tế; đặc biệt là trong siêu âm y khoa; Khi bạn đi kiểm tra sức khỏe; siêu âm là một phương pháp an toàn để xem xét bên trong cơ thể mà không gây tổn hại.

Ngoài ra; cảm biến siêu âm còn được dùng trong các thiết bị gia dụng như máy rửa rau; máy làm sạch thực phẩm và hệ thống cảm biến lùi trên xe hơi; Chúng giúp cảnh báo các chướng ngại vật khi lùi xe; đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách.

Ứng Dụng Trong Công Nghiệp

Trong công nghiệp; cảm biến siêu âm có vai trò quan trọng trong việc đo mức chất lỏng, kiểm tra chất lượng sản phẩm, và phát hiện các dị tật trong quá trình sản xuất. Chúng được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải, nơi mà việc đo mức nước một cách chính xác là cực kỳ quan trọng.

III.          ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẢM BIẾN SIÊU ÂM

Ưu điểm

• Đo không tiếp xúc, thích hợp cho các môi trường chứa chất ăn mòn như acid, bazơ, nước thải.
• Tần số sóng cao, độ nhạy và phản hồi nhanh.
• Sai số thấp, khoảng 0.2% toàn dải đo.

Nhược điểm

• Không hoạt động tốt trong môi trường có nhiệt độ và áp suất cao.
• Dễ bị nhiễu sóng nếu lắp đặt không đúng cách.
• Chi phí ban đầu cao.

IV.          LỰA CHỌN CẢM BIẾN SIÊU ÂM ĐO KHOẢNG CÁCH

Để chọn lựa cảm biến siêu âm phù hợp, bạn cần nắm rõ về yêu cầu cụ thể của ứng dụng; Xem xét đến môi trường hoạt động, khoảng cách đo; và độ chính xác cần thiết sẽ giúp bạn chọn được cảm biến đáp ứng đúng nhu cầu và mang lại hiệu quả cao nhất.

Các Loại Cảm Biến Siêu Âm ULM-53

Cảm biến siêu âm ULM-53 là một công cụ quan trọng trong việc đo lường khoảng cách và mức độ chất lỏng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Để lựa chọn loại cảm biến phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn, hãy tham khảo các loại cảm biến ULM-53 với các khoảng đo khác nhau dưới đây:

• ULM-53_-01-_: Khoảng đo từ 0,1 m đến 1 m
• ULM-53_-02-_: Khoảng đo từ 0,2 m đến 2 m
• ULM-53_-06-_: Khoảng đo từ 0,2 m đến 6 m
• ULM-53_-10-_: Khoảng đo từ 0,4 m đến 10 m
• ULM-53_-20-_: Khoảng đo từ 0,5 m đến 20 m

 

Thông Số Kỹ Thuật ULM-53

• Nguồn cấp: 18-36 Vdc
• Khoảng đo: từ 0,2 m đến 20 m (tùy loại)
• Tín hiệu đầu ra: 4-20 mA, 0-10 Vdc
• Giao tiếp truyền thông: Modbus RTU
• Độ phân giải: < 1 mm
• Độ chính xác: 0,15 % đến 0,3 % (tùy loại)
• Thời gian lấy mẫu: 0,5 đến 5 giây (tùy loại)
• Tiêu chuẩn chống cháy: II 1/2G Ex ia IIB T5 Ga/Gb
• Nhiệt độ hoạt động: -30oC đến 70oC
• Cấp bảo vệ: IP67, IP68

Các Loại Cảm Biến ULM-70

Cảm biến siêu âm ULM-70 được thiết kế để đo lường khoảng cách và mức độ chất lỏng với độ chính xác cao, đáp ứng nhiều nhu cầu ứng dụng khác nhau trong các ngành công nghiệp. Dưới đây là các thông số kỹ thuật chi tiết và các loại cảm biến ULM-70:

ULM-70_-01-_: Khoảng đo: 0.15 m đến 1 m

ULM-70_-02-_: Khoảng đo: 0.25 m đến 2 m

ULM-70_-06-_: Khoảng đo: 0.4 m đến 6 m

ULM-70_-10-_: Khoảng đo: 0.5 m đến 10 m

ULM-70_-20-_: Khoảng đo: 0.7 m đến 20 m

Thông Số Kỹ Thuật ULM -70

• Nguồn cấp: 18…36 VDC
• Khoảng đo: 0.15…20 m
• Tín hiệu ngõ ra: 4-20mA Hart (chuyên dùng cho các dự án yêu cầu chống cháy)
• Ngõ ra truyền thông: Modbus RS485
• Độ phân giải: < 1 mm
• Độ sai số trên toàn dải đo: 0.15%
• Thời gian lấy mẫu: 1 đến 4 giây (tùy loại)
• Tiêu chuẩn chống cháy: II 1/2G Ex ia IIB T5 Ga/Gb
• Nhiệt độ hoạt động: -30°C đến 70°C
• Cấp bảo vệ: IP67
• Loại màn hình hiển thị: Ma trận OLED, LCD
• Độ phân giải màn hình: 128 x 64 pixel
• Màn hình hiển thị:
  • LCD: Màu đen với đèn nền trắng
  • OLED: Màu vàng

  V.          KẾT LUẬN

Cảm biến siêu âm là một công nghệ tiên tiến với nhiều ứng dụng trong đời sống và công nghiệp; Từ việc đo mức nước, phát hiện vật cản; đến kiểm tra chất lượng sản phẩm; cảm biến siêu âm mang lại độ chính xác cao và sự tiện lợi; Nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu về cảm biến siêu âm; hay cần một giải pháp tối ưu cho hệ thống của mình; thì nhanh tay liên hệ ngay với Hưng Phát để được tư vấn nhé.

Ms. Vi – Sale Department

[Tell] (+84) 855 200 531

Email: vi.tran@huphaco.vn

Website: https://thietbidoluong.info