超声波传感器的工作原理
超声波传感器的关键部件是塑料或金属外壳内的压电晶片，它和控制器之间有两根线连接，发射的电信号和返回的电信号都通过这两根导线传输给控制器。
压电式超声波传感器是利用压电晶体的谐振工作的。超声波传感器的内部有两个压电晶片和一个共振板，对它的两极施加脉冲信号，当其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未施加电压，当共振板接收到回波时，迫使压电晶片振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
总之，超声波传感器既能发射超声波，也能接收超声波。在发射超声波时，将电能转换成超声波;在收到回波时，将超声波的振动转换成电信号，所以被称为“超声波换能器”。
易福门超声波传感器UGT592
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产品特征
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电气设计
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PNP
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输出功能
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常开/常闭; (可设定参数)
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感应距离[mm]
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40...300; (目标物体: 100 x 100 mm)
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通信接口
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IO-Link
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外壳
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矩形的
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尺寸 [mm]
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M18 x 1
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电气数据
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工作电压 [V]
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10...30 DC; (符合cULus - Class 2标准)
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电流损耗 [mA]
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< 35
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防护等级
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III
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反相保护
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有
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开机延迟时间 [s]
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< 0.3
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转换频率 [kHz]
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300
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总的输入/输出
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输入和输出总数
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数字输出数量: 1
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输出
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输出数量
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1
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电气设计
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PNP
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数字输出数量
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1
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输出功能
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常开/常闭; (可设定参数)
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开关量输出DC电压降最大值 [V]
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2.2
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开关量输出DC的持续电流负载 [mA]
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100
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开关频率DC [Hz]
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8
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短路保护
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有
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过载保护
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有
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监控范围
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感应距离 [mm]
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40...300; (目标物体: 100 x 100 mm)
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盲区 [mm]
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40
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圆柱形孔径角 [°]
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15; (±2)
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90°角度传感器/目标的偏差最大值 [°]
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± 4
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精度/偏差
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温度补偿
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有
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迟滞 [%]
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< 1
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开关点偏移 [%]
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-2...2
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模拟输出的线性误差 [%]
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≤ 1
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重复精度 IO-Link [%]
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< 0,7
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注释
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预热时间20分钟后达到指示值。
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重复精度
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1 %
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分辨率 [mm]
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1
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软件/编程
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参数设定
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迟滞/窗口; 第二个开关点; ON延迟和关断延时; 开启操作; Teach示教功能; 亮通和暗通模式
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接口
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通信接口
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IO-Link
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传递类型
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COM2 (38,4 kBaud)
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IO-Link revision
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1.1
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SDCI标准
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IEC 61131-9
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外形
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Smart Sensor: Device Identification; Multi-channel, two setpoint switching sensor, type 0 Generic Profiled Sensor; Process Data Variable; Device Diagnosis; Teach Channel
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SIO模式
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有
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必需的mater port type
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A
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处理周期最小值 [ms]
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3.2
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IO-Link过程数据（周期性）
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功能
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位长
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过程值
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16
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设备状态
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4
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二进制开关信息
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2
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IO-Link功能（非周期性）
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应用特定标签; 运行小时数计数器
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支持的DeviceID
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注释
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工作条件
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环境温度 [°C]
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-20...70
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存储温度 [°C]
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-30...80
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外壳防护等级
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IP 67
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认证/测试
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EMC电磁兼容
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EN 61000-4-2 ESD
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4 kV CD / 8 kV AD
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EN 61000-4-3 HF电磁场辐射
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3 V/m
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EN 61000-4-4 Burst
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2 kV
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EN 61000-4-6 射频场感应的传导抗扰度
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3 V
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EN 55011
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等级A
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抗振强度
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EN 60068-2-6 Fc
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(10-55) Hz 1毫米的幅度，振荡时间5分钟，每轴共振时30分钟或55赫兹
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抗冲击
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EN 60068-2-27 Ea
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30 g 11 ms半正弦; 3个坐标轴中每个方向3个冲击
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MTTF [年]
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197
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UL认证
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Ta
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-20...70 °C
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电源
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Class 2
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文件数量UL
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E174191
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机械技术数据
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重量 [g]
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97.5
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外壳
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矩形的
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尺寸 [mm]
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M18 x 1
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螺纹代号
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M18 x 1
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原材料
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1.4542 (17-4 PH / 630); PBT; PA; 环氧玻璃陶瓷
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拧紧扭矩 [Nm]
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50
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显示器/操作件
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显示
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开关状态
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1 x LED, 黄色
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回声
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1 x LED, 绿色
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Teach示教功能
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有
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附件
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供货范围
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注释
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注释
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包装单位
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1 件
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电气连接
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接口
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接插件: 1 x M12
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超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返射回来，超声波接收器收到反射波后立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m / s,根据计时器记录的时间t，经过逻辑电路的处理和计算，就可以计算出发射点距障碍物的距离（L)，计算公式如下:
L=3401/2式中，L为测量点与被测障碍物之间的距离;340为超声波在空气中传输的近似速度;1为超声波从发射器发出，到碰到障碍物后折回接收器所经历的时间。