Kako funkcioniraju ultrazvučni senzori?

Ultrazvučni senzori su uređaji koji pretvaraju ultrazvučne signale u druge energetske signale (obično električne signale) za mjerenje udaljenosti od senzora do ciljnog objekta. Ultrazvučni val je mehanički val s frekvencijom vibracije veće od 20 kHz i ima karakteristike visoke frekvencije, kratke valne duljine, male difrakcijske fenomene, posebno dobre usmjerenosti, koja može postati zrake i usmjeriti se usmjereno.

Ultrazvučni senzor može se koristiti kao ultrazvučni senzor udaljenosti za mjerenje udaljenosti ciljanog objekta, otkrivanje prisutnosti i kretanja objekta primjenom električnih signala na 40kHz keramički pretvarač (odašiljač) za prijenos ultrazvučnih valova i pretvaranje reflektiranog zvuka u električne signale (sliku).

Par ultrazvučnog senzora sastoji se od odašiljača i prijemnika koji su dostupni kao zasebne jedinice ili ugrađeni zajedno kao pojedinačna jedinica. Donja slika prikazuje Manorshi 40kHz Ultrasonic odašiljač i prijemnik. (Više informacija možete pronaći na web stranici Manorshi: www.manorshi.com )

Rad ultrazvučnih senzora

Ultrazvučni odašiljač koristi piezoceramički kristal pričvršćen konusnim metalnim limom. Kad se električni napon primijeni na piezoceramiku, vibrira kontinuiranim širenjem i kontrakcijom. Kao rezultat, prema svojstvu piezoelektričnog materijala, stvaraju se ultrazvučni valovi koji se šire ravno zbog stožastog oblika rezonatora.

Ultrazvučni prijemnici rade na upravo suprotnom konceptu. Kad ultrazvučni val udari kroz rezonator, vibrira povezani vibrator (metalna ploča). Zalijepivši vibraciju piezoelektričnog keramičkog diska na vibrator, struja se stvara u skladu s karakteristikama piezoelektričnog keramičkog materijala. Ova se struja dodatno uzima iz dva vanjska vodiča.

Ukratko, ultrazvučni senzori mogu prenijeti i primati ultrazvučne valove. Prilikom prijenosa ultrazvučnih valova pretvara električnu energiju u ultrazvučne valove; Kada prima odjeke, on pretvara vibraciju ultrazvučnih valova u električne signale, tako da se naziva 'Ultrazvučni pretvarač '.

Karakteristike performansi ultrazvučnih senzora

Zbog strukturnih karakteristika kružnog piezoelektričnog reza, emitirani ultrazvučni valovi imaju određenu usmjeranost, a presjek snopa je sličan elipsi, tako da je raspon detekcije ograničen. Kut detekcije vodoravne ravnine je 120 stupnjeva, a kut detekcije vertikalne ravnine je 60 stupnjeva.

Značajke ultrazvučnih senzora

1. jednostavna struktura i prikladna proizvodnja;

2. nije lako ometati ekološka elektromagnetska polja;

3. Ultrazvuk nije osjetljiv na svjetlost i boju, a može se koristiti za identificiranje prozirnih i slabo reflektirajućih predmeta.