超聲波傳感器性能指標(biāo)測(cè)試技術(shù)

1、說(shuō)明書(shū)一種超聲波傳感器指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)一種超聲波傳感器指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及超聲波傳感器指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)。背景技術(shù)背景技術(shù)超聲波傳感器是一種壓電陶瓷器件，它通過(guò)壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能的雙向轉(zhuǎn)換。它的傳播速度為344ms(25度)工作頻率一般在20kHz～200kHz通過(guò)反射及多譜勒效應(yīng)來(lái)確定障礙物的距離及相對(duì)速度。探測(cè)距離一般在1米～2米.它廣泛地應(yīng)用在倒車(chē)聲納、防盜報(bào)警、流量計(jì)、停車(chē)計(jì)時(shí)、自動(dòng)門(mén)等產(chǎn)品系統(tǒng)中。超聲波傳感器系

2、統(tǒng)的詳細(xì)工作流程為：控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器（收發(fā)一體集成式）通過(guò)壓電轉(zhuǎn)換，發(fā)出一束短促的、固定頻率的超聲波信號(hào)，當(dāng)這束超聲波脈沖遇到障礙物時(shí)就會(huì)發(fā)生反射，接收傳感器將會(huì)收到反射的機(jī)械回波，再通過(guò)壓電轉(zhuǎn)換，回波電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波、檢波等處理后，控制器根據(jù)發(fā)射超聲波與接收到反射回波之間的時(shí)間間隔，計(jì)算出傳感器與障礙物之間的距離。以下為它的一些主要參數(shù)：聲壓特性聲壓(SPL)是表示傳感器發(fā)射音量大小的參數(shù)。用下列公式表示：SPL

3、=20logPPre(dB)“P”為有效聲壓，“Pre”為參考聲壓（2104ubar），超聲波傳感器的發(fā)射聲壓一般為≧100dB.靈敏度靈敏度是表示傳感器接收能力強(qiáng)弱的參數(shù)，用如下公式表示：20logEP(dB)“E”為產(chǎn)生的電壓值（VRMS），“P”為輸入的聲壓（ubar）。超聲波傳感器的靈敏度一般為60dB~85dB.探測(cè)包絡(luò)傳感器的可探測(cè)區(qū)域是不規(guī)則的，一般在正后方最強(qiáng)，距離越遠(yuǎn)衰減越快；在斜方向的反射較弱，總體可探測(cè)區(qū)域呈扇形分

4、布。常規(guī)超聲波傳感器的檢測(cè)流程如下：具體實(shí)施的方式具體實(shí)施的方式：制作一個(gè)測(cè)試傳感器用的屏蔽箱，箱內(nèi)周邊用吸音棉覆蓋，以防止測(cè)試時(shí)被其它聲波所干擾；箱內(nèi)有傳感器測(cè)試位的夾具，箱底的水平面分布有5顆高頻麥克風(fēng)和一顆發(fā)射傳感器。分別用來(lái)測(cè)試待測(cè)超聲波傳感器的發(fā)射聲壓，包絡(luò)范圍及回波靈敏度。被測(cè)傳感器需具備三種測(cè)試模式，可通過(guò)與主機(jī)通信實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換。1）持續(xù)發(fā)射模式）持續(xù)發(fā)射模式，傳感器在該模式下可通過(guò)測(cè)試主機(jī)持續(xù)發(fā)出超聲波，不進(jìn)行回波接收；

5、該模式下通過(guò)5個(gè)高頻麥克風(fēng)采集傳感器發(fā)出的超聲波信號(hào)來(lái)判斷分析超聲波的發(fā)射聲壓級(jí)、以及通過(guò)麥克風(fēng)標(biāo)定的位置來(lái)判斷傳感器波束角度是否滿足指標(biāo)要求。2）接收模式）接收模式，傳感器在該模式下通過(guò)測(cè)試主機(jī)進(jìn)入持續(xù)接收狀態(tài)，不發(fā)出超聲波信號(hào)；該模式下通過(guò)標(biāo)定的傳感器一定聲壓級(jí)的超聲波信號(hào)（模擬回波信號(hào)強(qiáng)度），通過(guò)采集卡采集傳感器接收的信號(hào)來(lái)分析傳感器是否能收到該靈敏度條件下的回波信號(hào)，測(cè)試傳感器回波靈敏度是否滿足測(cè)試指標(biāo)。3）正常工作模式，）正常

6、工作模式，該模式主要用于傳感器的其它常規(guī)參數(shù)的測(cè)試。高頻麥克風(fēng)采用NIIEPE測(cè)量麥克風(fēng)，頻率范圍可達(dá)100KHz通過(guò)5個(gè)麥克風(fēng)標(biāo)定的位置來(lái)測(cè)試傳感器包絡(luò)范圍（波束角度）。通過(guò)NIDSA采集模塊獲取5個(gè)高頻麥克風(fēng)信號(hào)來(lái)分析采集到的超聲波信號(hào)頻率和信號(hào)強(qiáng)度。通過(guò)以上的測(cè)試，可以較全面的測(cè)量超聲波傳感器的性能指標(biāo)，如發(fā)射聲壓，接收靈敏度，探測(cè)包絡(luò)等參數(shù)；而且測(cè)試的工裝可以做的較?。ㄩL(zhǎng)度為30～40cm）；傳統(tǒng)方法的測(cè)試治具需要做1.5～2m