Hvordan fungerer ultralydsensorer?

Ultralydsensorer er enheter som konverterer ultralydsignaler til andre energisignaler (vanligvis elektriske signaler) for å måle avstand fra sensoren til målobjektet. Ultralydbølge er en mekanisk bølge med en vibrasjonsfrekvens høyere enn 20 kHz, og den har egenskapene til høy frekvens, kort bølgelengde, lite diffraksjonsfenomen, spesielt god direktivitet, som kan bli stråler og forplante retning.

Ultralydsensor kan brukes som ultralyddistansesensor for å måle avstanden til et målobjekt, oppdage tilstedeværelsen av så vel som bevegelsen av objektet ved å bruke de elektriske signalene på 40kHz keramiske svinger (sender) for å overføre ultralydbølger og konvertere de reflekterte lyden til elektriske signaler (referere til bilder).

Et par ultralydsensor er sammensatt av en sender og mottaker som er tilgjengelige som separate enheter eller innebygd sammen som en enhet. Bildet nedenfor viser Manorshi 40kHz Ultrasonic sender og mottaker. (Du kan finne mer informasjon på Manorshi nettsted: www.manorshi.com )

Arbeid av ultralydsensorer

Ultrasonic sender bruker en piezoceramisk krystall festet med et konisk metallark. Når en elektrisk spenning påføres piezoceramic, vibrerer den med kontinuerlig ekspansjon og sammentrekning. Som et resultat, i henhold til egenskapen til piezoelektrisk materiale, genereres ultralydbølger som forplanter seg rett på grunn av resonatorens koniske form.

Ultrasoniske mottakere jobber med det motsatte konseptet. Når ultralydbølgen slår gjennom resonatoren, vibrerer den tilkoblede vibratoren (metallplaten). Ved å feste vibrasjonen av den piezoelektriske keramiske skiven til vibratoren, genereres en strøm i henhold til egenskapene til det piezoelektriske keramiske materialet. Denne strømmen er videre hentet fra de to eksterne lederne.

Kort sagt, ultralydsensorer kan både overføre og motta ultralydbølger. Når du overfører ultralydbølger, konverterer den elektrisk energi til ultralydbølger; Når du mottar ekko, konverterer den vibrasjonen av ultralydbølger til elektriske signaler, så det kalles 'Ultrasonic Transducer '.

Ytelsesegenskaper for ultralydsensorer

På grunn av de strukturelle egenskapene til den sirkulære piezoelektriske skiven, har de utsendte ultralydbølgene en viss direktivitet, og tverrsnittet av strålen ligner på en ellipse, så deteksjonsområdet er begrenset. Deteksjonsvinkelen til det horisontale planet er 120 grader, og deteksjonsvinkelen til det vertikale planet er 60 grader.

Funksjoner av ultralydsensorer

1. Enkel struktur og praktisk produksjon;

2. ikke lett forstyrret av miljømessige elektromagnetiske felt;

3. Ultralyd er ikke følsom for lys og farge, og kan brukes til å identifisere gjennomsiktige og dårlig reflekterende gjenstander.