超聲波傳感器技術的新一代性能標準

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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傳感器系列產品，將超聲波技術涵蓋其中。新型傳感器的設計和尺寸與同類的O500電子傳感器相同。OneBox 設計可以采用所有可用的傳感器技術，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，在同類產品中zui長，適合許多應用場合。另外，快速響應還提高了應用靈活性。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能夠應用在空間非常狹窄的場所內。
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、測距和反射板式傳感器。
傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網絡化，它不僅促進了傳統(tǒng)產業(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世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)（MEMS）技術基礎上的，已成功應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。
化學類，基于化學反應的原理。
生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。
通常據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系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應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)特性的主要參數有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。

線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內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
重復性：重復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，此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結構參數；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來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，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和頻率響應來表示。

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，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；或將與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。