美國邦納BANNER超聲波傳感器結構組成

邦納BANNER超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其他能量信號（通常是電信號）的傳感器。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。超聲波傳感器廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
美國邦納BANNER超聲波傳感器主要由如下四個部分構成: .
1.發送器:通過振子(一般為陶瓷制品，直徑約為15 mm)振動尸“生超聲波并向空中幅射。
2.接收器:振子接收到超聲波時，根據超聲波發生相應的機械振動，并將其轉換為電能量，作為接收器的輸出。
3.控制部分:通過用集成電路控制發送器的超聲波發送，并判斷接收器是否接收到信號(超聲波) ,以及已接收信號的大小。
4.電源部分:邦納BANNER超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V士10 %或24V士10 %外部直流電源供電，經內部穩壓電路供給傳感器工作。超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發出的超聲脈沖信號，在氣體中傳播，遇到空氣與液體的界面后被反射，接收到回波信號后計算其超聲波往返的傳播時間，即可換算出距離或液位高度。
美國邦納BANNER超聲波傳感器測量方法有很多其它方法不可比擬的優點: 
(1)無任何機械傳動部件，也不接觸被測液體，屬于非接觸式測量，不怕電磁干擾,不怕酸堿等強腐蝕性液體等，因此性能穩定、可靠性高、壽命長:
(2)其響應時間短可以方便的實現無滯后的實時測量。系統采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發射傳感器發出超聲波脈沖，傳到液面經反射后返回接收傳感器，測出超聲波脈沖從發射到接收到所需的時間，根據媒質中的聲速，就能得到從傳感器到液面之間的距離。從而確定液面。考慮到環境溫度對超聲波傳播速度的影響，通過溫度補償的方法對傳播速度予以校正，以提高測量精度。計算公式
為:V=331.5+0.607T (1)
式中: V為超聲波在空氣中傳播速度; T為環境溫度。
S=V xt/2=Vx (t1-t0) /2 (2)
式中: S為被測距離; t為發射超聲脈沖與接收其回波的時間差; t1為超聲回波接收時刻;t0為超聲脈沖發射時刻。利用MCU的捕獲功能可以很方便地測量t0時刻和t1時刻，根據以上公式，用軟件編程即可得到被測距離S。由于本系統的MCU選用了具有SOC特點的混合信號處理器，其內部集成了溫度傳感器，因此可利用軟件很方便的實現對傳感器的溫度補償。