Skatījumi: 110 Autors: Grace Publicēšanas laiks: 2021-06-25 Izcelsme: Vietne
Ultraskaņas sensori ir ierīces, kas pārvērš ultraskaņas signālus citos enerģijas signālos (parasti elektriskos signālos), lai izmērītu attālumu no sensora līdz mērķa objektam. Ultraskaņas vilnis ir mehānisks vilnis ar vibrācijas frekvenci, kas augstāka par 20KHz, un tam piemīt augstas frekvences, īsa viļņa garuma, nelielas difrakcijas parādības īpašības, īpaši laba virziena, kas var kļūt par stariem un izplatīties virzienā.
Ultraskaņas sensoru var izmantot kā ultraskaņas attāluma sensoru, lai mērītu attālumu līdz mērķa objektam, noteiktu objekta klātbūtni, kā arī kustību, pielietojot elektriskos signālus 40 khz keramiskajam devējam (raidītājam), lai pārraidītu ultraskaņas viļņus un pārveidotu atstaroto skaņu elektriskos signālos (skatiet attēlu).
Ultraskaņas sensoru pāris sastāv no raidītāja un uztvērēja, kas ir pieejami kā atsevišķas vienības vai iegulti kopā kā viena vienība. Zemāk esošajā attēlā redzams Manorshi 40KHz ultraskaņas raidītājs un uztvērējs. (Papildinformāciju varat atrast Manorshi vietnē: www.manorshi.com )
Ultraskaņas raidītājs izmanto pjezokeramikas kristālu, kas piestiprināts ar konisku metāla loksni. Kad pjezokeramikai tiek pielikts elektriskais spriegums, tā vibrē ar nepārtrauktu izplešanos un kontrakciju. Rezultātā saskaņā ar pjezoelektriskā materiāla īpašībām tiek ģenerēti ultraskaņas viļņi, kas izplatās taisni rezonatora koniskās formas dēļ.
Ultraskaņas uztvērēji darbojas pēc pilnīgi pretējas koncepcijas. Kad ultraskaņas vilnis triecas cauri rezonatoram, pieslēgtais vibrators (metāla plāksne) vibrē. Pielīmējot pjezoelektriskā keramikas diska vibrāciju pie vibratora, tiek ģenerēta strāva atbilstoši pjezoelektriskā keramikas materiāla īpašībām. Šo strāvu tālāk ņem no diviem ārējiem vadiem.
Īsāk sakot, ultraskaņas sensori var gan pārraidīt, gan uztvert ultraskaņas viļņus. Pārraidot ultraskaņas viļņus, tas pārvērš elektrisko enerģiju ultraskaņas viļņos; uztverot atbalsis, tas ultraskaņas viļņu vibrāciju pārvērš elektriskos signālos, tāpēc to sauc par 'ultraskaņas devēju'.
Apļveida pjezoelektriskās plāksnes strukturālo īpašību dēļ izstarotajiem ultraskaņas viļņiem ir noteikta virzība, un staru kūļa šķērsgriezums ir līdzīgs elipsei, tāpēc noteikšanas diapazons ir ierobežots. Horizontālās plaknes noteikšanas leņķis ir 120 grādi, bet vertikālās plaknes noteikšanas leņķis ir 60 grādi.
1. Vienkārša struktūra un ērta izgatavošana;
2. Nav viegli iejaukties vides elektromagnētisko lauku ietekmē;
3. Ultraskaņa nav jutīga pret gaismu un krāsu, un to var izmantot, lai identificētu caurspīdīgus un slikti atstarojošus objektus.
