德国IFM易福门超声波传感器小巧型M18系列UGT500的工作原理

易福门 UGT500 作为小巧型 M18 系列的漫反射式超声波传感器,和同系列产品类似,核心遵循压电转换 + 飞行时间测量的工作原理实现非接触检测,不受被测物体颜色、透明度等表面特性影响,还能在重污渍等光电传感器受限的场景稳定工作,具体工作流程如下:
  1. 超声波脉冲发射:传感器内部的核心元件是压电晶体,工作时控制系统向其输入特定电信号。依托逆压电效应,压电晶体将电能转化为机械振动,进而生成特定频率的超声波脉冲。该超声波脉冲从传感器发射端向检测区域辐射,其感应范围覆盖 40 - 300mm,可适配中近距离的工业检测需求。

  2. 回波信号接收:当超声波脉冲传播到检测范围内的目标物体时,会被物体表面反射形成回波。此时压电晶体切换工作模式,反射的超声波作用于压电晶体使其产生机械振动,而压电晶体通过正压电效应,将这种机械振动重新转化为对应的电信号,完成回波信号的捕获。哪怕是透明物体、表面光亮的物体,或是存在重污渍的物体表面,都能稳定反射超声波,不会影响信号接收。

  3. 距离计算与信号输出:传感器内部的处理电路会精准捕捉超声波发射与接收之间的时间差(Δt)。再结合经内置温度补偿修正后的声速(标准环境下声速约 343m/s,温度变化会影响声速,温度补偿可抵消这一误差),通过公式 d=(v×Δt)/2(d 为传感器与目标物体的距离,v 为修正后的声速)计算出两者实际距离。随后处理电路将距离数据转化为适配工业控制的电信号,该传感器采用 PNP 输出设计,输出功能支持常开 / 常闭可编程,8Hz 的开关频率能满足常规工业检测的响应需求,可适配不同的设备控制逻辑。

  4. 辅助保障机制:为保障工作稳定,它具备反极性保护功能,可避免接线时正负极接反损坏内部元件;同时还有短路保护等防护设计,能应对电路短路等突发故障。搭配 M12 接插件设计,不仅安装便捷,也方便后期维护过程中快速排查问题,适配长期的工业连续作业场景。


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