Kako delujejo ultrazvočni senzorji?

Ultrazvočni senzorji so naprave, ki pretvorijo ultrazvočne signale v druge energetske signale (običajno električne signale) za merjenje oddaljenosti od senzorja do ciljnega predmeta. Ultrazvočni val je mehanski val z vibracijsko frekvenco, višjo od 20kHz, in ima značilnosti visoke frekvence, kratke valovne dolžine, majhne difrakcijske pojave, zlasti dobre usmerjenosti, ki lahko postanejo žarki in se usmerjajo.

Ultrazvočni senzor lahko uporabimo kot ultrazvočni senzor razdalje za merjenje razdalje ciljnega predmeta, zaznati prisotnost in gibanje predmeta z uporabo električnih signalov na 40KHz keramični pretvornik (oddajnik) za prenos ultrazvočnih valov in pretvorbo odsevnega zvoka v električne signale (re '.

Par ultrazvočnega senzorja je sestavljen iz oddajnika in sprejemnika, ki sta na voljo kot ločene enote ali vgrajeni skupaj kot enota. Spodnja slika prikazuje ultrazvočni oddajnik in sprejemnik Manorshi 40KHz. (Več informacij najdete na spletni strani Manorshi: www.monorshi.com )

Delo ultrazvočnih senzorjev

Ultrazvočni oddajnik uporablja piezoceramični kristal, pritrjen s stožčastim kovinskim listom. Kadar se na piezoceramiko nanese električna napetost, vibrira z neprekinjeno širitvijo in krčenjem. Kot rezultat, v skladu z lastnostjo piezoelektričnega materiala nastajajo ultrazvočni valovi, ki se širijo naravnost zaradi stožčaste oblike resonatorja.

Ultrazvočni sprejemniki delujejo na ravno nasprotnem konceptu. Ko ultrazvočni val udari skozi resonator, vibrira priključeni vibrator (kovinska plošča). Z zatiranjem vibracije piezoelektričnega keramičnega diska na vibrator nastane tok glede na značilnosti piezoelektričnega keramičnega materiala. Ta tok je nadalje vzet od dveh zunanjih potencialnih strank.

Skratka, ultrazvočni senzorji lahko prenašajo in prejemajo ultrazvočne valove. Pri oddajanju ultrazvočnih valov pretvori električno energijo v ultrazvočne valove; Pri prejemanju odmevov pretvori vibracijo ultrazvočnih valov v električne signale, zato se imenuje 'ultrazvočni pretvornik '.

Značilnosti ultrazvočnih senzorjev

Zaradi strukturnih značilnosti krožne piezoelektrične rezine imajo oddajani ultrazvočni valovi določeno usmerjenost, prerez žarka pa je podoben elipsi, zato je območje zaznavanja omejen. Kota zaznavanja vodoravne ravnine je 120 stopinj, kot zaznavni kot navpične ravnine pa 60 stopinj.

Značilnosti ultrazvočnih senzorjev

1. preprosta struktura in priročna proizvodnja;

2. Okoljska elektromagnetna polja niso zlahka vmešana;

3. Ultrazvok ni občutljiv na svetlobo in barvo in ga je mogoče uporabiti za prepoznavanje prozornih in slabo odsevnih predmetov.