超聲波傳感器技術(shù)的新一代性能標準

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超聲波傳感器的介紹：
憑借U500傳感器，擴展了新一代NextGen傳感器系列產(chǎn)品，將超聲波技術(shù)涵蓋其中。新型傳感器的設(shè)計和尺寸與同類的O500電子傳感器相同。OneBox 設(shè)計可以采用所有可用的傳感器技術(shù)，在規(guī)劃階段為用戶提供zui大的靈活性。
不僅如此：如果系統(tǒng)要求將來發(fā)生更改，那么傳感器無需采取其他任何轉(zhuǎn)換措施即可快速、輕松地更換。除了U500和O500之外，傳感器的新型高性能傳感器還包含體積較小的O300，適合空間狹窄的應(yīng)用場合。
光電傳感器具有的光斑，特別適合物體很小的高速應(yīng)用，超聲波傳感器的巨大優(yōu)勢是能夠探測幾乎任何物體。即使在多塵的苛刻條件下，這些傳感器仍然不受顏色、特性或透明度的影響。
U500的通用性，因而在超聲波傳感器系列中占據(jù)一個特殊的位置。該款傳感器的測量范圍高達1000 mm，在同類產(chǎn)品中zui長，適合許多應(yīng)用場合。另外，快速響應(yīng)還提高了應(yīng)用靈活性。另一個優(yōu)勢是對稱聲束的角度較小。在500 mm的物體距離處，聲束直徑僅80 mm。因此，U500能夠應(yīng)用在空間非常狹窄的場所內(nèi)。
此外，憑借較高的過度增益，傳感器還具有的可靠性。從而確保了可靠的運行。U500具有堅固的外殼（IP67）并配備新型換能器，應(yīng)用彈性。傳感器不受灰塵、水滴，甚至清潔劑的影響。另外，U500還可以采用三種傳感器原理，進一步提高了通用性：作為接近開關(guān)、測距和反射板式傳感器。
傳感器的特點包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，它不僅促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能建立新型工業(yè)，從而成為21世紀新的經(jīng)濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)基礎(chǔ)上的，已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。
常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：
光敏傳感器——視覺
聲敏傳感器——聽覺
氣敏傳感器——嗅覺
化學(xué)傳感器——味覺
壓敏、溫敏
流體傳感器——觸覺
敏感元件的分類：
物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。
化學(xué)類，基于化學(xué)反應(yīng)的原理。
生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。
通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等類（還有人曾將敏感元件分46類）。
傳感器靜態(tài)

傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。

線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。

靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值
重復(fù)性：重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。
漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。
分辨力：當傳感器的輸入從非零值緩慢增加時，在超過某一增量后輸出發(fā)生可觀測的變化，這個輸入增量稱傳感器的分辨力，即zui小輸入增量。

閾值：當傳感器的輸入從零值開始緩慢增加時，在達到某一值后輸出發(fā)生可觀測的變化，這個輸入值稱傳感器的閾值電壓。
傳感器動態(tài)
所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。

線性度
通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。
擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為zui小二乘法擬合直線。