Visualizações: 110 Autor: Grace Tempo de publicação: 25/06/2021 Origem: Site
Sensores ultrassônicos são dispositivos que convertem sinais ultrassônicos em outros sinais de energia (geralmente sinais elétricos) para medir a distância do sensor ao objeto alvo. A onda ultrassônica é uma onda mecânica com frequência de vibração superior a 20KHz e possui características de alta frequência, comprimento de onda curto, pequeno fenômeno de difração, especialmente boa diretividade, que pode se transformar em raios e se propagar direcionalmente.
O sensor ultrassônico pode ser usado como sensor de distância ultrassônico para medir a distância de um objeto alvo, detectar a presença e também o movimento do objeto aplicando os sinais elétricos ao transdutor cerâmico de 40 kHz (transmissor) para transmitir ondas ultrassônicas e converter o som refletido em sinais elétricos (consulte a imagem).
Um par de sensores ultrassônicos é composto por um transmissor e um receptor que estão disponíveis como unidades separadas ou integrados como uma única unidade. A imagem abaixo mostra o transmissor e receptor ultrassônico Manorshi 40KHz. (Você pode encontrar mais informações no site da Manorshi: www.manorshi.com )
O transmissor ultrassônico usa um cristal piezocerâmico preso a uma folha metálica cônica. Quando uma tensão elétrica é aplicada à piezocerâmica, ela vibra com expansão e contração contínuas. Como resultado, de acordo com a propriedade do material piezoelétrico, são geradas ondas ultrassônicas que se propagam em linha reta devido ao formato cônico do ressonador.
Os receptores ultrassônicos funcionam exatamente no conceito oposto. Quando a onda ultrassônica atinge o ressonador, o vibrador conectado (placa de metal) vibra. Ao aderir a vibração do disco cerâmico piezoelétrico ao vibrador, é gerada uma corrente de acordo com as características do material cerâmico piezoelétrico. Esta corrente é posteriormente retirada dos dois terminais externos.
Resumindo, os sensores ultrassônicos podem transmitir e receber ondas ultrassônicas. Ao transmitir ondas ultrassônicas, converte energia elétrica em ondas ultrassônicas; ao receber ecos, converte a vibração das ondas ultrassônicas em sinais elétricos, por isso é chamado de “transdutor ultrassônico”.
Devido às características estruturais do wafer piezoelétrico circular, as ondas ultrassônicas emitidas têm uma certa diretividade e a seção transversal do feixe é semelhante a uma elipse, portanto o alcance de detecção é limitado. O ângulo de detecção do plano horizontal é de 120 graus e o ângulo de detecção do plano vertical é de 60 graus.
1. Estrutura simples e fabricação conveniente;
2. Não é facilmente interferido por campos eletromagnéticos ambientais;
3. O ultrassom não é sensível à luz e à cor e pode ser usado para identificar objetos transparentes e pouco refletivos.
