超聲波傳感器

所選用型號(hào)：SIEMENS3RG6024-3ACOO沒(méi)有模擬量輸出屬于緊湊型M30K1系列C表示常閉超聲波傳感器逆壓電效應(yīng)將高頻電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng),從而產(chǎn)生超聲波,可作為發(fā)射探頭;而利用正壓電效應(yīng)，將超聲振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成電信號(hào),可用為接收探頭。招聲波探頭按其工作原理可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等，而以壓電式最為常用。壓電式招聲波探頭常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷?這種傳感器統(tǒng)稱為壓電式招聲波探頭。它是利用壓電材料的壓電效應(yīng)來(lái)工作的：逆壓電效應(yīng)將高頻電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波，可作為發(fā)射探頭；而利用正壓電效應(yīng)，將超聲振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可用為接收探頭。超聲波探頭結(jié)構(gòu)如圖10-3所示,主要由壓電晶片、吸收塊（阻尼塊）、保護(hù)膜組成。壓電晶片多為圓板形，厚度為6。超聲波頻率f與其厚度6成反比。壓電晶片的兩面鍍有銀層,作導(dǎo)電的極板。阻尼塊的作用是降低晶片的機(jī)械品質(zhì),吸收聲能量如果沒(méi)有阻尼塊,當(dāng)激勵(lì)的電脈沖信號(hào)停止時(shí),晶片將會(huì)繼續(xù)振蕩,加長(zhǎng)超聲波的脈沖寬度,使分辨率變差。超聲波物位傳感器超聲波物位傳感器是利用超聲波在兩種介質(zhì)的分界面上的反射特性而制成的。如果從發(fā)射超聲脈沖開(kāi)始,到接收換能器接收到反射波為止的這個(gè)時(shí)間間隔為已知,就可以求出分界面的位置，利用這種方法可以對(duì)物位進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)發(fā)射和接收換能器的功能，I傳感器又可分為單換能器和雙換能器I。單換能器的傳感器發(fā)射和接收超聲波均使用一個(gè)換能器，而雙換能器的傳感器發(fā)射和接收各由一個(gè)換能器擔(dān)任。它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。分辨率分辨率是使接近開(kāi)關(guān)的輸出發(fā)生改變的到物體的距離的最小改變。內(nèi)部分辨率為256或4096步。如果在編程過(guò)程中輸入超過(guò)此分辨率的數(shù)值，則程序會(huì)自動(dòng)對(duì)它們進(jìn)行校正。校正過(guò)的值會(huì)顯示在窗口中并帶有一條消息。示例超聲波接近開(kāi)關(guān)3RG6014~（60-600cm）對(duì)于60~600cm的感測(cè)范圍，分辨率為1.3mm：6000mm-600mm=5400mm5400mm/4096=1.3mm如果測(cè)量范圍受到限制，則步距大小就會(huì)降低，因?yàn)楸环譃?096步的距離降低了。但最小步距值被電子電路限制為1mm。如果感測(cè)范圍受到限制，則分辨率就會(huì)提高。盲區(qū)必須為盲區(qū)設(shè)定一個(gè)小于最小值的數(shù)值。這是超聲波接近開(kāi)關(guān)要求從發(fā)送模式切換到接收模式的所要求的時(shí)間?？梢詫⒚^(qū)從超聲波接近開(kāi)關(guān)移開(kāi)（如增加）以忽略前景中的干擾物體。來(lái)自這種物體的干擾反射波可通過(guò)將盲區(qū)擴(kuò)展而進(jìn)行抑制，隨后可以對(duì)目標(biāo)物體再次進(jìn)行檢測(cè)。在這種情況下，超聲波接近開(kāi)關(guān)的感測(cè)范圍可能會(huì)降低，因?yàn)閬?lái)自被檢測(cè)物體的一部分反射波被抑制了。但是，在原始盲區(qū)內(nèi)仍不許存在物體。在這種設(shè)置下，一定要確保物體不要對(duì)超聲波反射過(guò)強(qiáng)以致產(chǎn)生雙重或三重反射波，從而使人覺(jué)得物體的距離很遠(yuǎn)。（在正常操作過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題，因?yàn)橹挥械谝粋€(gè)反射波被有效接受）。在盲區(qū)內(nèi)不能有任何物體，否則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸出。在工作范圍限值之外，與傳感器離開(kāi)一段距離的物體在開(kāi)關(guān)量輸出上不會(huì)發(fā)出信號(hào)。準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度是指真實(shí)距離與指示值之間的一個(gè)允許誤差。超聲波接近開(kāi)關(guān)的準(zhǔn)確度取決于內(nèi)部公差以及空氣的某些物理參數(shù)如濕度、大氣壓力和空氣移動(dòng)。這些參數(shù)會(huì)影響聲音傳播時(shí)間，因而影響接收到的測(cè)量值。氣體類型超聲波接近開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)用于在大氣中工作。如果在其它種類氣體中使用該傳感器，則聲音速度和衰減數(shù)值的不同會(huì)導(dǎo)致顯著的測(cè)量誤差甚至出現(xiàn)故障（例如在一氧化碳中）。感測(cè)范圍降低感測(cè)范圍可以增加超聲波接近開(kāi)關(guān)的分辨率。通過(guò)大檢測(cè)范圍，超聲波接近開(kāi)關(guān)不可能以一毫米的步來(lái)調(diào)節(jié)一些值。超聲波接近開(kāi)關(guān)的最低分辨率是1mm。壓電效應(yīng)可分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)是指：當(dāng)晶體受到某固定方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。逆壓電效應(yīng)是指對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。用逆壓電效應(yīng)制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長(zhǎng)度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形式。壓電晶體是各向異性的，并非所有晶體都能在這5種狀態(tài)下產(chǎn)生壓電效應(yīng)。例如石英晶體就沒(méi)有體積變形壓電效應(yīng)，但具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。IP防護(hù)等級(jí)IP（INGRESSPROTECTION）,IP防護(hù)等級(jí)是由兩個(gè)數(shù)字所組成，第1個(gè)數(shù)字表示燈具離塵、防止外物侵入的等級(jí)，第2個(gè)數(shù)字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度，數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高，兩個(gè)標(biāo)示數(shù)字所表示的防護(hù)等級(jí)如表一及表二所示：0沒(méi)有防護(hù)對(duì)外界的人或物無(wú)特殊防護(hù)。防止大于50mm的固體物體侵入防止人體（如手掌）因意外而接觸到燈具內(nèi)部的零件。防止較大尺寸（直徑大于50mm）的外物侵入。防止大于12mm的固體物體侵入防止人的手指接觸到燈具內(nèi)部的零件防止中等尺寸（直徑大12mm）的外物侵入。防止大于2.5mm的固體物體侵入防止直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線或類似的細(xì)節(jié)小外物侵入而接觸到燈具內(nèi)部的零件。防止大于1.0mm的固體物體侵入防止直徑或厚度大于1.0mm的工具、電線或類似的細(xì)節(jié)小外物侵入而接觸到燈具內(nèi)部的零件。防塵完全防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵進(jìn)入，但侵入的灰塵量并不會(huì)影響燈具的正常工作。防塵完全防止外物侵入，且可完全防止灰塵進(jìn)入。表二：第二個(gè)標(biāo)示特性號(hào)碼（數(shù)字）所指的防護(hù)程度0沒(méi)有防護(hù)沒(méi)有防護(hù)。防止滴水侵入垂直滴下的水滴（如凝結(jié)水）對(duì)燈具不會(huì)造成有害影響。傾斜15度時(shí)仍可防止滴水侵入當(dāng)燈具由垂直傾斜至15度時(shí)，滴水對(duì)燈具不會(huì)造成有害影響。防止噴灑的水侵入防雨，或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水進(jìn)入燈具造成損害。防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來(lái)的水進(jìn)入燈具造成損害。防止噴射的水侵入防止各自各方向由噴嘴射出的水進(jìn)入燈具造成損害。防止大浪的侵入裝設(shè)于甲板上的燈具，防止因大浪的侵襲而進(jìn)入造成損壞。防止浸水時(shí)水的侵入燈具浸在水中一定時(shí)間或水壓在一定的標(biāo)準(zhǔn)以下能確保不因進(jìn)水而造成損壞。防止沉沒(méi)時(shí)水的侵入燈具無(wú)限期的沉沒(méi)在指定水壓的狀況下，能確保不因進(jìn)水而造成損壞。-防水試驗(yàn)1、范圍防水試驗(yàn)包括第二位特征數(shù)字為1至8,即防護(hù)等級(jí)代碼為IPX1至IPX8。2、各種等級(jí)的防水試驗(yàn)內(nèi)容（1）IPX1方法名稱：垂直滴水試驗(yàn)2）IPX2方法名稱：傾斜15°滴水試驗(yàn)3）IPX3方法名稱：淋水試驗(yàn)4）IPX4方法名稱：濺水試驗(yàn)；一.問(wèn)答題（每題10分,共80分）1:傳輸程序時(shí)RI02000與CP316H的區(qū)別是什么？為什么？答：RI02000和CP316H在傳輸時(shí)都要把讓PLC停止，在STOP的狀態(tài)下進(jìn)行傳輸。316H傳輸完成之后就結(jié)束了，2000在傳輸完后還要進(jìn)行FLASHSAVE,因?yàn)?16H是有電池的，而2000模塊沒(méi)有電池，如不保存的話，再斷電后會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到以前的狀態(tài)。2：從當(dāng)前CPU聯(lián)機(jī)到其它站時(shí)需要如何設(shè)置？答：如果通訊線插在N01S01上要訪問(wèn)（檢查）N01S02時(shí)，需要在N01S02的屬性中的網(wǎng)絡(luò)中選擇中轉(zhuǎn)指定“有”，網(wǎng)絡(luò)編號(hào)寫“1”，站編號(hào)寫“2”；如訪問(wèn)N01S03區(qū)別是把站編號(hào)寫成“3”。如訪問(wèn)N02S06，需把網(wǎng)絡(luò)號(hào)寫“2”站號(hào)寫“6”如在CMS電腦訪問(wèn)N01S01，需把網(wǎng)絡(luò)號(hào)寫“2”站號(hào)寫“1”如訪問(wèn)N01S02，網(wǎng)絡(luò)號(hào)寫“1”，站號(hào)寫“2”。CMS電腦一般是用218通訊（網(wǎng)線），需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的IP地址。3：程序中的［T ］與［T］的區(qū)別是什么？答：T在前邊的是延時(shí)導(dǎo)通，也就是當(dāng)此語(yǔ)句前邊的條件滿足的時(shí)候，向后的指令是延時(shí)才通，如前邊的條件不滿足時(shí)，向后的指令立即中斷；T在后邊的是延時(shí)關(guān)斷，也就是當(dāng)此語(yǔ)句前邊的條件滿足的時(shí)候，向后的指令是立即就通的，如前邊的條件不滿足時(shí)，向后的指令是延時(shí)才關(guān)斷。4：從哪里可以查到各PLC模塊和變頻器的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和站號(hào)？答:從N01S01的“定義文件夾”中的“模塊構(gòu)成”文件中CP-215可以查到PLC的站號(hào)設(shè)置，在CP-216中可以查到INV的站號(hào)設(shè)置。5：程序中的IWnnnnn、OWnnnnn、MWnnnnn、DWnnnnn、SWnnnnn的功能和定義？答：IW是PLC的輸入地址，OW是PLC的輸出地址，這些在程序中地址在圖紙上和PLC模塊構(gòu)成的文件中是都可以查找的到的,MW是PLC中的中間地址,在各個(gè)程序段中都可以調(diào)用，DW也中間地址，但只能在當(dāng)前的程序頁(yè)中調(diào)用，SW是系統(tǒng)的內(nèi)部地址，查找的時(shí)候SB是沒(méi)有線圈的，SB、SW的意義系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)置完畢，無(wú)法更改。6：程序中的“ABS”、“INV”指令實(shí)現(xiàn)的功能是什么？答：ABS是取絕對(duì)值指令，即對(duì)前邊的數(shù)值取絕對(duì)值；INV是取反指令，即對(duì)前邊的數(shù)值取反。7：更換變頻器主控板要注意事項(xiàng)？答：INV的主控板是INV的核心部件，參數(shù)的設(shè)置全在主控板里，更換新的主控板后，第一次送電要將主控板做初始化，A1-03=2220，后回車，傳輸參數(shù)后有的參數(shù)是傳不進(jìn)去的，要手動(dòng)輸入