超聲波傳感器性能指標(biāo)測試技術(shù)

1、說明書一種超聲波傳感器指標(biāo)檢測技術(shù)一種超聲波傳感器指標(biāo)檢測技術(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，它通過壓電效應(yīng)來實(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通過反射及多譜勒效應(yīng)來確定障礙物的距離及相對速度。探測距離一般在1米～2米.它廣泛地應(yīng)用在倒車聲納、防盜報警、流量計、停車計時、自動門等產(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：控制器通過驅(qū)動電路驅(qū)動超聲波傳感器（收發(fā)一體集成式）通過壓電轉(zhuǎn)換，發(fā)出一束短促的、固定頻率的超聲波信號，當(dāng)這束超聲波脈沖遇到障礙物時就會發(fā)生反射，接收傳感器將會收到反射的機(jī)械回波，再通過壓電轉(zhuǎn)換，回波電信號經(jīng)過放大、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間間隔，計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.探測包絡(luò)傳感器的可探測區(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，總體可探測區(qū)域呈扇形分

4、布。常規(guī)超聲波傳感器的檢測流程如下：具體實(shí)施的方式具體實(shí)施的方式：制作一個測試傳感器用的屏蔽箱，箱內(nèi)周邊用吸音棉覆蓋，以防止測試時被其它聲波所干擾；箱內(nèi)有傳感器測試位的夾具，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。分別用來測試待測超聲波傳感器的發(fā)射聲壓，包絡(luò)范圍及回波靈敏度。被測傳感器需具備三種測試模式，可通過與主機(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測試主機(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5個高頻麥克風(fēng)采集傳感器發(fā)出的超聲波信號來判斷分析超聲波的發(fā)射聲壓級、以及通過麥克風(fēng)標(biāo)定的位置來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測試主機(jī)進(jìn)入持續(xù)接收狀態(tài)，不發(fā)出超聲波信號；該模式下通過標(biāo)定的傳感器一定聲壓級的超聲波信號（模擬回波信號強(qiáng)度），通過采集卡采集傳感器接收的信號來分析傳感器是否能收到該靈敏度條件下的回波信號，測試傳感器回波靈敏度是否滿足測試指標(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)的測試。高頻麥克風(fēng)采用NIIEPE測量麥克風(fēng)，頻率范圍可達(dá)100KHz通過5個麥克風(fēng)標(biāo)定的位置來測試傳感器包絡(luò)范圍（波束角度）。通過NIDSA采集模塊獲取5個高頻麥克風(fēng)信號來分析采集到的超聲波信號頻率和信號強(qiáng)度。通過以上的測試，可以較全面的測量超聲波傳感器的性能指標(biāo)，如發(fā)射聲壓，接收靈敏度，探測包絡(luò)等參數(shù)；而且測試的工裝可以做的較?。ㄩL度為30～40cm）；傳統(tǒng)方法的測試治具需要做1.5～2m