Zobrazenia: 110 Autor: Grace Čas vydania: 25.06.2021 Pôvod: stránky
Ultrazvukové snímače sú zariadenia, ktoré premieňajú ultrazvukové signály na iné energetické signály (zvyčajne elektrické signály) na meranie vzdialenosti od snímača k cieľovému objektu. Ultrazvuková vlna je mechanická vlna s frekvenciou vibrácií vyššou ako 20 kHz a má vlastnosti vysokej frekvencie, krátkej vlnovej dĺžky, malého difrakčného javu, najmä dobrej smerovosti, ktorá sa môže stať lúčmi a šíriť sa smerovo.
Ultrazvukový senzor možno použiť ako ultrazvukový senzor vzdialenosti na meranie vzdialenosti cieľového objektu, detekciu prítomnosti a pohybu objektu privedením elektrických signálov na 40kHz keramický prevodník (vysielač) na prenos ultrazvukových vĺn a premenu odrazeného zvuku na elektrické signály (pozri obrázok).
Dvojica ultrazvukových senzorov sa skladá z vysielača a prijímača, ktoré sú dostupné ako samostatné jednotky alebo sú začlenené do jednej jednotky. Na obrázku nižšie je ultrazvukový vysielač a prijímač Manorshi 40 kHz. (Viac informácií nájdete na webovej stránke Manorshi: www.manorshi.com )
Ultrazvukový vysielač využíva piezokeramický kryštál pripevnený kónickým plechom. Keď je na piezokeramiku privedené elektrické napätie, vibruje s nepretržitým rozťahovaním a sťahovaním. Výsledkom je, že podľa vlastnosti piezoelektrického materiálu sa vytvárajú ultrazvukové vlny, ktoré sa šíria priamo kvôli kužeľovému tvaru rezonátora.
Ultrazvukové prijímače fungujú na presne opačnom koncepte. Keď ultrazvuková vlna prenikne cez rezonátor, pripojený vibrátor (kovová platňa) sa rozvibruje. Prilepením vibrácie piezoelektrického keramického disku na vibrátor sa generuje prúd podľa charakteristík piezoelektrického keramického materiálu. Tento prúd sa ďalej odoberá z dvoch vonkajších vodičov.
Stručne povedané, ultrazvukové senzory môžu vysielať aj prijímať ultrazvukové vlny. Pri prenose ultrazvukových vĺn premieňa elektrickú energiu na ultrazvukové vlny; pri príjme ozveny premieňa vibrácie ultrazvukových vĺn na elektrické signály, preto sa nazýva 'ultrazvukový prevodník'.
V dôsledku štrukturálnych charakteristík kruhového piezoelektrického plátku majú emitované ultrazvukové vlny určitú smerovosť a prierez lúča je podobný elipse, takže rozsah detekcie je obmedzený. Detekčný uhol horizontálnej roviny je 120 stupňov a detekčný uhol vertikálnej roviny je 60 stupňov.
1. Jednoduchá štruktúra a pohodlná výroba;
2. nie sú ľahko ovplyvnené elektromagnetickými poľami prostredia;
3. Ultrazvuk nie je citlivý na svetlo a farby a možno ho použiť na identifikáciu priehľadných a slabo odrážajúcich predmetov.
