超声波测距信号变弱的原因-[宇征监测]

超声波测距信号变弱的原因

这几年有不少公司购买了杭州安布雷拉的超声波换能器，做测距用的超声波液位计，或者测距传感器 。

在做高低温测试过程中，技术人员经常遇到一个问题就是，以20℃的信号为基准，随着温度的升高，超声波换能器接收到的信号会越来越弱。

在这里我们使用型号DYA-125-02A的超声波换能器，做出的成品是近距离的超声波测距传感器为例。

测试环境：1.密封箱体内。

                  2.压力：1个标准大气压。

                  3.没有粉尘、结晶、搅拌、震动这些干扰测量的情况。

测量方式：DYA-125-02A超声波换能器装在一个直径15毫米的金属管内，金属管插在水中，超声波换能器对着一定距离的水面测量，自己发射自己接收，接收到的信号放大10倍。用示波器测量放大10倍后的信号电压有多少。

在每个温度下，保持60分钟后，再开始测量。

发射电压：400～500VPP。

具体测量数据：

第一组测量数据  700mm距离

序号 工作温度 接收信号幅度

1 -40℃ 448mv±30mv

2 +20℃ 544mv±20mv

3 +60℃ 296mv±20mv

4 +80℃ 72mv±10mv

第二组测量数据  700mm距离

序号 工作温度 接收信号幅度

1 -40℃ 309mv±30mv

2 +20℃ 500mv±20mv

3 +60℃ 285mv±20mv

4 +80℃ 69mv±10mv

第三组测量数据  505mm距离

序号 工作温度 接收信号幅度

1 -40℃ 760mv±30mv

2 +20℃ 800mv±20mv

3 +60℃ 520mv±20mv

4 +80℃ 432mv±20mv

从测量数据可以看出，以20℃的值为标准，温度越低，信号越弱。信号越高，信号也越弱。

产生这种情况主要的原因是温度造成了换能器本身谐振频率变化。以DYA-125-02A超声波换能器在20℃的谐振频率为基准，温度越低，换能器频率越高；温度越高，换能器频率越低。

知道原因之后，我们就好解决了，也就是在电路上要做个扫频的处理。

比如：DYA-125-02A超声波换能器通电工作后，测量到现在的温度是20℃，以20℃为标准，电路在125kHZ±10%的范围内发射，接收。从112KHz～138Khz，从11KHz开始，每1Khz进行发射，并且等待接收，一直到138Khz。整个频率范围都发射接收完毕后，找到信号最强的那个频率，记录下来，接下来工作都在这个频率上工作。

如果测量到的温度距离基准的20℃，变化超过10℃了，比如到了30℃，就再进行一次扫频操作，找到30℃下，信号最强的那个频率，记录下来，接下来工作都在这个频率上工作，以此类推。

通过这种方式就能够在很大程度上避免因为温度造成的测量信号下降的问题。

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