Ogledi: 110 Avtor: Grace Čas objave: 25.6.2021 Izvor: Spletno mesto
Ultrazvočni senzorji so naprave, ki pretvorijo ultrazvočne signale v druge energetske signale (običajno električne signale) za merjenje razdalje od senzorja do ciljnega predmeta. Ultrazvočno valovanje je mehansko valovanje s frekvenco nihanja, višjo od 20 kHz, in ima značilnosti visoke frekvence, kratke valovne dolžine, majhnega uklonskega pojava, zlasti dobre usmerjenosti, ki lahko postanejo žarki in se širijo smerno.
Ultrazvočni senzor se lahko uporablja kot ultrazvočni senzor razdalje za merjenje razdalje ciljnega predmeta, zaznavanje prisotnosti in gibanja predmeta z uporabo električnih signalov na 40khz keramičnem pretvorniku (oddajniku) za prenos ultrazvočnih valov in pretvorbo odbitega zvoka v električne signale (glejte sliko).
Par ultrazvočnih senzorjev je sestavljen iz oddajnika in sprejemnika, ki sta na voljo kot ločeni enoti ali vdelana skupaj kot ena enota. Spodnja slika prikazuje ultrazvočni oddajnik in sprejemnik Manorshi 40KHz. (Več informacij najdete na spletni strani Manorshi: www.manorshi.com )
Ultrazvočni oddajnik uporablja piezokeramični kristal, pritrjen s stožčasto kovinsko ploščo. Ko je na piezokeramiko priključena električna napetost, ta vibrira z nenehnim širjenjem in krčenjem. Kot rezultat, glede na lastnost piezoelektričnega materiala, nastanejo ultrazvočni valovi, ki se zaradi stožčaste oblike resonatorja širijo naravnost.
Ultrazvočni sprejemniki delujejo na ravno nasprotnem konceptu. Ko ultrazvočni val udari skozi resonator, povezani vibrator (kovinska plošča) zavibrira. Z lepljenjem vibracije piezoelektričnega keramičnega diska na vibrator se ustvari tok v skladu z lastnostmi piezoelektričnega keramičnega materiala. Ta tok se nadalje vzame iz dveh zunanjih vodnikov.
Skratka, ultrazvočni senzorji lahko prenašajo in sprejemajo ultrazvočne valove. Pri prenosu ultrazvočnih valov pretvarja električno energijo v ultrazvočne valove; pri sprejemanju odmevov pretvarja vibracije ultrazvočnih valov v električne signale, zato se imenuje 'ultrazvočni pretvornik'.
Zaradi strukturnih značilnosti krožne piezoelektrične rezine imajo oddani ultrazvočni valovi določeno usmerjenost, prečni prerez žarka pa je podoben elipsi, zato je območje zaznavanja omejeno. Zaznavni kot vodoravne ravnine je 120 stopinj, zaznavni kot navpične ravnine pa 60 stopinj.
1. Enostavna struktura in priročna izdelava;
2. okoljska elektromagnetna polja niso zlahka motena;
3. Ultrazvok ni občutljiv na svetlobo in barve in se lahko uporablja za prepoznavanje prozornih in slabo odbojnih predmetov.
