Hur fungerar ultraljudssensorer?

Ultraljudssensorer är enheter som konverterar ultraljudssignaler till andra energisignaler (vanligtvis elektriska signaler) för att mäta avstånd från sensorn till målobjektet. Ultrasonic Wave är en mekanisk våg med en vibrationsfrekvens högre än 20 kHz och den har egenskaperna hos högfrekvens, kort våglängd, små diffraktionsfenomen, särskilt god direktivitet, som kan bli strålar och förökas på riktning.

Ultraljudssensor kan användas som ultraljudsavståndssensor för att mäta avståndet för ett målobjekt, upptäcka närvaron av såväl som rörelse av objektet genom att tillämpa de elektriska signalerna på 40 kHz keramiska transducer (sändare) för att överföra ultraljudsvågor och omvandla det reflekterade ljudet till elektriska signaler (hänvisar till bilden).

Ett par ultraljudssensor består av en sändare och mottagare som är tillgängliga som separata enheter eller inbäddade tillsammans som en enhet. Bilden nedan visar Manorshi 40KHz ultraljudssändare och mottagare. (Du kan hitta mer information på Manorshi webbplats: www.manorshi.com )

Arbetar med ultraljudssensorer

Ultrasonic -sändare använder en piezoceramisk kristall fäst med ett koniskt metallplåt. När en elektrisk spänning appliceras på piezoceramiken vibrerar den med kontinuerlig expansion och sammandragning. Som ett resultat, enligt egenskapen med piezoelektriskt material, genereras ultraljudsvågor som förökas rakt på grund av resonatorns koniska form.

Ultraljudsmottagare arbetar med exakt motsatt koncept. När ultraljudsvågen slår genom resonatorn vibrerar den anslutna vibratorn (metallplattan). Genom att sticka vibrationen i den piezoelektriska keramiska skivan till vibratorn genereras en ström enligt egenskaperna hos det piezoelektriska keramiska materialet. Denna ström tas vidare från de två externa lederna.

Kort sagt kan ultraljudssensorer både överföra och ta emot ultraljudsvågor. Vid överföring av ultraljudsvågor omvandlar den elektrisk energi till ultraljudsvågor; När den tar emot ekon konverterar den vibrationen av ultraljudsvågor till elektriska signaler, så det kallas 'Ultrasonic Transducer '.

Prestandaegenskaper för ultraljudssensorer

På grund av de strukturella egenskaperna hos den cirkulära piezoelektriska skivan har de utsända ultraljudsvågorna en viss direktivitet, och tvärsnittet av strålen liknar en ellips, så detekteringsområdet är begränsat. Detektionsvinkeln på det horisontella planet är 120 grader och detekteringsvinkeln på det vertikala planet är 60 grader.

Funktioner i ultraljudssensorer

1. Enkel struktur och bekväm tillverkning;

2. Inte lätt stört av miljöelektromagnetiska fält;

3. Ultraljud är inte känslig för ljus och färg och kan användas för att identifiera transparenta och dåligt reflekterande föremål.