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幾十年來，超聲波傳感器因其功能、靈活性和低成本一直是傳感領(lǐng)域的主要產(chǎn)品。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起幾乎進入每個市場和行業(yè)，超聲波傳感器不斷在智能辦公、工業(yè)和醫(yī)療保健領(lǐng)域?qū)ふ倚碌膽?yīng)用。

快速回顧一下，超聲波傳感器的工作原理是發(fā)出超聲波“啁啾”或聲波，頻率范圍為23 kHz至40 kHz，遠高于人類可聽范圍20 kHz。這些“超聲波”鳴叫聲從附近的物體反彈并返回傳感器。通過測量發(fā)送和接收過程發(fā)生所需的時間，可以計算出物體距傳感器的距離。

超聲波傳感器具有多種優(yōu)點，包括非常準確的物體檢測。而且，由于它們基于聲波而不是電磁波，因此被檢測物體的顏色和/或透明度對讀數(shù)沒有影響，也稱為材料效應(yīng)。這意味著除了一般物體檢測之外，它們還可以用于液位傳感或檢測玻璃。

超聲波傳感器也不產(chǎn)生或不需要光來操作，這使得它們非常適合在可變光照條件下的應(yīng)用。與光電、激光和感應(yīng)傳感器等其他技術(shù)相比，超聲波傳感器具有高刷新率（每秒數(shù)百次）、相對較小的占地面積和較低的成本，因此很容易理解為什么超聲波傳感器如此成熟。

考慮到這些基本原則和優(yōu)點，我們現(xiàn)在將了解一些超聲波傳感器在智能辦公、工業(yè)和醫(yī)療保健市場中的應(yīng)用示例。

智能辦公應(yīng)用

在安全需求、產(chǎn)品進步以及對基于傳感器的網(wǎng)絡(luò)需求激增的推動下，智能辦公市場到2030年將達到900億美元。由于能源效率的提高和技術(shù)的發(fā)展，超聲波傳感器在辦公室各種流程的自動化方面發(fā)揮著巨大作用。

一個典型的例子是暖通空調(diào)和照明控制。超聲波傳感器已被用來全天檢測辦公室內(nèi)有人居住的房間?？梢允褂眠@些數(shù)據(jù)對HVAC系統(tǒng)進行編程，以加熱或冷卻正在使用的房間，或者在夜間關(guān)閉系統(tǒng)。

以類似的方式，當人們進入和離開辦公室的某些房間或區(qū)域時，超聲波傳感器可以控制自動運動照明。雖然本質(zhì)上很簡單，但在為大型辦公樓供電時，減少閑置辦公空間的暖通空調(diào)和照明所節(jié)省的能源可以顯著節(jié)省成本。要感測如此大區(qū)域的物體，超聲波收發(fā)器是理想的選擇，因為它的檢測范圍可達15米，波束角可達80°。

其他一些值得一提的智能辦公應(yīng)用是非接觸式建筑入口和衛(wèi)生設(shè)備。超聲波傳感器長期以來一直用于自動門禁以及非接觸式衛(wèi)生產(chǎn)品，例如皂液器、水龍頭、紙巾分配器和垃圾桶蓋。隨著企業(yè)對公共衛(wèi)生和安全的重視，超聲波傳感器在衛(wèi)生防護變得至關(guān)重要，而這類衛(wèi)生防護需求也在不斷增加。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

隨著企業(yè)尋求增強制造和自動化，工業(yè)4.0及其對實時分析的需求導(dǎo)致工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)市場急劇增長。利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要目標之一是更快地解決效率低下和問題，以節(jié)省時間和金錢并支持商業(yè)智能。

在本地網(wǎng)絡(luò)和云之間傳輸數(shù)據(jù)的邊緣設(shè)備正在進一步集成到工業(yè)環(huán)境中，以優(yōu)化流程和輸出。其中包括優(yōu)化的質(zhì)量控制、可持續(xù)性、資產(chǎn)跟蹤、提高效率和預(yù)測性維護。

超聲波傳感器可用于制造過程中的自動化過程控制。通過檢測通過生產(chǎn)線的物體，超聲波傳感器可以觸發(fā)并參與制造過程之中。由于其高刷新率，高速計數(shù)和盒子分類是超聲波傳感器的常見用例。

在需要精確和近距離檢測的應(yīng)用中，一部分具有近距離檢測范圍、鋁制外殼和IP68等級的超聲波收發(fā)器可以應(yīng)對工業(yè)系統(tǒng)通常較為惡劣的環(huán)境條件。

正如前面提到的，雖然超聲波傳感器被認為用于一般物體檢測，但它們準確檢測水等半透明物體的能力使其非常適合液位傳感應(yīng)用。在這種情況下，超聲波傳感器安裝在化學品儲存罐的頂部來監(jiān)測液位。當超聲波傳感器正常工作時，它可以通過測量超聲波返回所需的時間來檢測儲罐的液位。

隨著液位降低，超聲波返回傳感器所需的時間越長，反之亦然，它還能提供用于監(jiān)控和報告的儲罐液位的實時數(shù)據(jù)。

醫(yī)療保健應(yīng)用中的物聯(lián)網(wǎng)

醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)是指通過許多不同的平臺和設(shè)備收集、分析、警報和保存醫(yī)療信息的技術(shù)，旨在簡化了解患者健康狀況的過程，并為醫(yī)生和其他醫(yī)療保健提供者提供更多的機會來共享和監(jiān)控患者的護理。根據(jù)媒體數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療保健市場預(yù)計在未來五年內(nèi)將達到3200億美元以上。

在提供醫(yī)療程序和患者監(jiān)護的設(shè)施中，醫(yī)療室內(nèi)通信非常重要。超聲波傳感器已與可穿戴通信設(shè)備配合使用，以在進入房間時打開通信線路。其工作原理與運動激活燈類似，只是在這種情況下，超聲波傳感器檢測到運動并觸發(fā)通信系統(tǒng)。

當然，當人們在醫(yī)學領(lǐng)域聽到“超聲波”一詞時，很容易想到通過超聲波機器進行超聲波成像。超聲波機通過使用超聲波的回波時間和反射聲音的多普勒頻移來創(chuàng)建圖像，以確定到目標??內(nèi)臟器官的距離及其運動。

雖然大多數(shù)超聲波傳感器通常工作頻率在23至40kHz之間，但該應(yīng)用受益于工作頻率為100 kHz及以上的高頻超聲波傳感器。

總之，超聲波傳感器應(yīng)用的多樣性可歸因于其簡單的工作原理、可靠性和一系列設(shè)計的成本效益。隨著物聯(lián)網(wǎng)、自動化、機器人等領(lǐng)域不斷發(fā)展，當需要物體檢測和監(jiān)控發(fā)揮作用時，超聲波傳感器仍將是的解決方案。