TDK电子

超声波传感器模块

紧凑而坚固

该紧凑型超声波传感器模块利用超声波探测物体,仅配备使用一个陶瓷压电盘来发射和接收超声波。该模块集成了生成和和处理信号的信号处理器和驱动器,并采用超紧凑型封装设计,将一个超声波传感器模块打造成一个具有机械隔离解耦元件和优异EMC特性的坚固且通用的组件。此外,传感器模块具有良好的防尘防水性能,其防护等级为IP65IP67,因此非常适用于各种工业应用和恶劣工况。


优势

 Benefit Robustness Pic

稳定的机械和电气特性

  • 超紧凑的尺寸
  • 塑料外壳确保稳定结构且易于集成到系统
  • 内置解耦元件可确保即使底盘振动也能提供稳定测量
  • 外壳防护等级高达IP65/67,具有良好的防尘防水性能
  • 卓越的电磁兼容性
 Benefit Features Pic

特点和功能

  • 收发一体,仅用单个压电瓷片实现发射和接收超声波
  • 传感器包智能的集成控制器,且都封装在一个模块内
  • 测量范围:
    • 单一模式:18 500 cm
    • 收发模式: 500 cm
  • 视场角FOV:高达 90°
  • 平均功耗低:5.5 mA @ 12 V
  • 数字IO接口
 Benefit ASIC Pic

集成了先进的ASIC技术

  • 先进的信号处理
  • 近场检测
  • 噪声抑制
  • 可编程设置,客户可自行调整
    • 预编程EEPROM 
    • 可针对客户应用提供额外的内置RAM 

可靠性

ISO

我们所有的工厂都通过以下标准认证的: ISO 9001, IATF 16949, ISO 14001




基本测量原理

 Schema Pic
  • ToF传感器(空中)的检测距离基于以下公式

    d=½·tof·cAIR

    d: 距离| tof: 飞行时间  | cAIR: 空气中的声速
  • 集成驱动器和信号处理器用于控制压电瓷片并计算飞行时间
  • 压电瓷片用于发射和接收超声波
  • 通过数字双向IO向外部控制单元发送飞行信号的时间
  • 距离由外部ECU计算

 


应用

 Level Sensing Pic
 Bots Pic
 Robot Pic

超声波传感器模块套件

超声波传感器模块

 1 USSM sensor Pic

超声波传感器模块 (USSM),用于工业应用中的非接触式物体检测和液位测量。
 

TDK 演示套件

 3 USSM demo kit Pic

为了评估,TDK提供9个传感器板(Z25000Z2910Z1Z23),以及单独的超声波传感器模块,包括传感器电缆、锁紧螺母和密封件(Z25000Z2910Z1Z22)。




获取数据表和检索

PDF 订购代码 直径 (毫米) 厚度 (mm) 电容(pF) 串联共振频率 (kHz) 型号
B59110W2111W032 22 10.5 --- 74.5 USSM1.0 PLUS-FS

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常见问题

超声波传感器模块是否能在<12 V 的电压下运行?

传感器启动的最低电压约为8 V,标称电源电压为12 V。因此,需要一个 DC/DC转换器和一个用于IO线的电压/电平转换器。

工作温度范围是多少?

工作温度范围为-40 °C至+85 °C。极端温度条件下,功能(最大检测距离)可能需要降额使用。

测量分辨率是多少?

分辨率取决于具体场景和测量环境。理想条件下的精度可达4 mm,不过受多种因素影响,多数情况下的精度约为1 cm。

模块能否检测到距离<15 cm范围内的物体?

使用一个模就能检测到距离低至0 cm范围的物体。
使用多个超声波传感器模块可检测到距离低至2 cm范围内的物体。

温度会如何模块的测量性能?

声音在空气中传播的速度会受到温度的影响,实际速度大约为:c = 331 m/s + 0.6 * T。由于传感器的输出信号是飞行时间,因此需要对温度进行补偿。

环境条件(比如雨、雪等)会如何影响模块的测量性能?

大雨、大雪,以及积累在膜片表面的灰尘会减弱声学信号,从而影响测量能力。小雨雪天气则不会造成影响。

是否支持三角测量(3D 视图)?

借助多个超声波传感器模块可实现三角测量。

模块有哪些颜色可供选择?

目前仅提供黑色样式。

模块被遮盖后(比如在玻璃盖后)是否能正常工作?

模块采用超声波测量原理,被遮盖后仍能不受限制地探测目标。

外壳由哪种材料制成?

由于该模块基于超声波测量原理,因此需确保和目标物体之间视野清晰,不能置于遮挡物的后面。

如何校准模块?

生产期间,TDK通过准确测量阻抗、耦合系数、q-因子以及其他规格来确保产品的优异品质。而在最后的生产线末端测试中,我们会校准驱动频率、阻尼以及模拟和数字增益因子,以回波检测的一致性。为获得更准确的结果,TDK建议在客户端组装后再次对传感器进行最终校准(主要是距离和回波高度)。

TDK是否有推荐的模块参数/配置?

传感器出厂时采用标准配置,适合大多数应用。如需按照个性化需求定制参数,请直接联系我们。


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