Bagaimana sensor ultrasonik berfungsi?

Sensor ultrasonik adalah peranti yang menukar isyarat ultrasonik ke dalam isyarat tenaga lain (biasanya isyarat elektrik) untuk mengukur jarak dari sensor ke objek sasaran. Gelombang ultrasonik adalah gelombang mekanikal dengan kekerapan getaran yang lebih tinggi daripada 20kHz dan ia mempunyai ciri -ciri frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena difraksi kecil, terutamanya directivity yang baik, yang boleh menjadi sinar dan menyebarkan arah.

Sensor ultrasonik boleh digunakan sebagai sensor jarak ultrasonik untuk mengukur jarak objek sasaran, mengesan kehadiran serta pergerakan objek dengan menggunakan isyarat elektrik ke transducer seramik 40kHz (pemancar) untuk menghantar gelombang ultrasonik dan menukar bunyi yang dicerminkan ke dalam isyarat elektrik (merujuk kepada gambar elektrik.

Sepasang sensor ultrasonik terdiri daripada pemancar dan penerima yang boleh didapati sebagai unit berasingan atau tertanam bersama sebagai unit tunggal. Imej di bawah menunjukkan pemancar dan penerima ultrasonik Manorshi 40kHz. (Anda boleh mendapatkan lebih banyak maklumat mengenai laman web Manorshi: www.manorshi.com )

Bekerja sensor ultrasonik

Pemancar ultrasonik menggunakan kristal piezoceramic yang dilampirkan dengan lembaran logam kerucut. Apabila voltan elektrik digunakan untuk piezoceramic, ia bergetar dengan pengembangan dan penguncupan berterusan. Akibatnya, seperti harta bahan piezoelektrik, gelombang ultrasonik dijana yang menyebarkan lurus kerana bentuk konik resonator.

Penerima ultrasonik bekerja pada konsep yang bertentangan. Apabila gelombang ultrasonik menyerang melalui resonator, vibrator yang disambungkan (plat logam) bergetar. Dengan melekat getaran cakera seramik piezoelektrik kepada penggetar, arus dijana mengikut ciri -ciri bahan seramik piezoelektrik. Arus ini terus diambil dari dua petunjuk luaran.

Singkatnya, sensor ultrasonik boleh menghantar dan menerima gelombang ultrasonik. Apabila menghantar gelombang ultrasonik, ia menukarkan tenaga elektrik ke dalam gelombang ultrasonik; Apabila menerima gema, ia menukarkan getaran gelombang ultrasonik ke dalam isyarat elektrik, jadi ia dipanggil 'transducer ultrasonik '.

Ciri -ciri prestasi sensor ultrasonik

Oleh kerana ciri-ciri struktur wafer piezoelektrik bulat, gelombang ultrasonik yang dipancarkan mempunyai directivity tertentu, dan keratan rentas rasuk adalah serupa dengan elips, jadi julat pengesanan adalah terhad. Sudut pengesanan satah mendatar adalah 120 darjah, dan sudut pengesanan satah menegak adalah 60 darjah.

Ciri -ciri sensor ultrasonik

1. Struktur mudah dan pembuatan mudah;

2. Tidak mudah diganggu oleh medan elektromagnet alam sekitar;

3 Ultrasound tidak sensitif terhadap cahaya dan warna, dan boleh digunakan untuk mengenal pasti objek yang telus dan buruk.