Come funzionano i sensori ad ultrasuoni?

I sensori ad ultrasuoni sono dispositivi che convertono i segnali ad ultrasuoni in altri segnali di energia (solitamente segnali elettrici) per misurare la distanza dal sensore all'oggetto target. L'onda ad ultrasuoni è un'onda meccanica con una frequenza di vibrazione superiore a 20kHz e ha le caratteristiche di alta frequenza, lunghezza d'onda corta, piccolo fenomeno di diffrazione, in particolare una buona direttività, che può diventare raggi e propagare direttamente.

Il sensore ad ultrasuoni può essere usato come sensore di distanza ad ultrasuoni per misurare la distanza di un oggetto target, rilevare la presenza e il movimento dell'oggetto applicando i segnali elettrici al trasduttore ceramico a 40kHz (trasmettitore) per trasmettere onde ultrasoniche e convertire le onde ultrasutiche e convertire le onde ultrasutiche e convertire le onde ultrasutiche e convertire le onde ultrasutiche e convertire le onde ultrasutiche e convertire le onde ultrasutiche e convertire le onde ultrasoniche e convertire il suono riflesso in segnali elettrici (fare riferimento all'immagine).

Una coppia di sensore ad ultrasuoni è composta da un trasmettitore e ricevitore che sono disponibili come unità separate o incorporate insieme come singola unità. L'immagine seguente mostra il trasmettitore e il ricevitore ultrasuoni Manorshi 40KHz. (È possibile trovare ulteriori informazioni sul sito Web di Manorshi: www.Manorishi.com )

Funzionamento di sensori ad ultrasuoni

Il trasmettitore ad ultrasuoni utilizza un cristallo piezoceramico attaccato con un foglio di metallo conico. Quando una tensione elettrica viene applicata al piezoceramico, vibra con espansione e contrazione continua. Di conseguenza, secondo la proprietà del materiale piezoelettrico, vengono generate onde ad ultrasuoni che si propagano dritte a causa della forma conica del risonatore.

I ricevitori ad ultrasuoni lavorano sul concetto esatto opposto. Quando l'onda ad ultrasuoni colpisce attraverso il risonatore, il vibratore collegato (piastra metallica) vibra. Attaccando la vibrazione del disco ceramico piezoelettrico al vibratore, viene generata una corrente in base alle caratteristiche del materiale ceramico piezoelettrico. Questa corrente è ulteriormente presa dai due cavi esterni.

In breve, i sensori ad ultrasuoni possono sia trasmettere che ricevere onde ad ultrasuoni. Quando si trasmettono onde ad ultrasuoni, converte l'energia elettrica in onde ad ultrasuoni; Quando si ricevono echi, converte la vibrazione delle onde ad ultrasuoni in segnali elettrici, quindi si chiama 'trasduttore ultrasonico '.

Caratteristiche delle prestazioni dei sensori ad ultrasuoni

A causa delle caratteristiche strutturali del wafer piezoelettrico circolare, le onde ad ultrasuoni emesse hanno una certa direttività e la sezione trasversale del raggio è simile a un'ellisse, quindi l'intervallo di rilevamento è limitato. L'angolo di rilevamento del piano orizzontale è di 120 gradi e l'angolo di rilevamento del piano verticale è di 60 gradi.

Caratteristiche dei sensori ad ultrasuoni

1. Struttura semplice e comoda produzione;

2. Non facilmente interferito da campi elettromagnetici ambientali;

3. L'ecografia non è sensibile alla luce e al colore e può essere utilizzato per identificare oggetti trasparenti e scarsamente riflettenti.