超聲波發(fā)射階段

傳感器內(nèi)部的核心元件是壓電晶體振子，它能實現(xiàn)電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換。該傳感器工作時，控制系統(tǒng)會向壓電晶體振子輸出特定電信號，借助逆壓電效應(yīng)，壓電晶體將電能轉(zhuǎn)化為機械振動，進而產(chǎn)生頻率為 230kHz 的超聲波脈沖。這些超聲波會通過傳感器的發(fā)射端，以 15° 的圓柱形孔徑角向檢測區(qū)域輻射，同時其 ±4° 的角度偏差容忍度，能對偏移角度不大的被測物體也實現(xiàn)有效覆蓋。

信號反射與接收階段

當超聲波脈沖傳播到 60 - 800mm 感應(yīng)范圍內(nèi)的目標物體時，會被物體表面反射形成回波。此時傳感器的壓電晶體振子切換為接收模式，反射回來的超聲波作用于振子，使其產(chǎn)生機械振動，而壓電晶體通過正壓電效應(yīng)，再將這種機械振動重新轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電信號，完成回波信號的捕獲。該過程中，由于超聲波的傳播特性，物體的顏色、透明度、表面光澤度等都不會影響回波的形成與接收，哪怕是包裝行業(yè)的泡罩包裝、食品行業(yè)的透明塑料碗等特殊物體，也能被可靠檢測。

距離計算與信號輸出階段

傳感器內(nèi)部的處理電路會精準計算超聲波從發(fā)射到接收的往返時間差（Δt）。再結(jié)合經(jīng)內(nèi)置溫度補償修正后的聲速（標準環(huán)境下聲速約 343m/s，溫度變化會影響聲速，溫度補償功能可抵消這一影響，保障計算精度），通過公式 d=(v×Δt)/2（d 為傳感器與目標物體的距離，v 為修正后的聲速）計算出實際距離。隨后處理電路會將距離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)信號，其 1 路數(shù)字輸出可設(shè)定為常開或常閉模式，1 路 4 - 20mA 模擬輸出能實時反饋距離相關(guān)的連續(xù)信號，適配不同工業(yè)控制需求，同時開關(guān)頻率達 5Hz，可滿足常規(guī)工業(yè)場景的檢測響應(yīng)節(jié)奏。

輔助保障與參數(shù)適配機制

為確保檢測穩(wěn)定，該傳感器還具備多重輔助設(shè)計。一方面配備短路保護和過載保護，避免電路故障損壞元件；另一方面工作人員可通過 Teach 示教按鈕設(shè)定檢測相關(guān)參數(shù)，還能調(diào)整遲滯、開關(guān)點偏移等細節(jié)，適配不同工況。此外機身的黃色和綠色 LED 指示燈，會分別顯示開關(guān)狀態(tài)和回波接收情況，方便工作人員直觀判斷傳感器的工作狀態(tài)，快速排查異常。