เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกทำงานอย่างไร?

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณอัลตราโซนิกเป็นสัญญาณพลังงานอื่น ๆ (โดยปกติแล้วสัญญาณไฟฟ้า) เพื่อวัดระยะทางจากเซ็นเซอร์เป็นวัตถุเป้าหมาย คลื่นอัลตราโซนิกเป็นคลื่นกลที่มีความถี่การสั่นสะเทือนสูงกว่า 20kHz และมีลักษณะของความถี่สูงความยาวคลื่นสั้นปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนเล็ก ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทิศทางที่ดีซึ่งสามารถกลายเป็นรังสีและเผยแพร่ทิศทาง

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์ระยะทางอัลตราโซนิกเพื่อวัดระยะทางของวัตถุเป้าหมายตรวจจับการปรากฏตัวของและการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยใช้สัญญาณไฟฟ้ากับตัวแปลงสัญญาณเซรามิก 40kHz (เครื่องส่งสัญญาณ) เพื่อส่งคลื่นอัลตราโซนิก

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกคู่หนึ่งประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณซึ่งมีให้บริการเป็นหน่วยแยกต่างหากหรือฝังอยู่ด้วยกันเป็นหน่วยเดียว ภาพด้านล่างแสดงเครื่องส่งสัญญาณและเครื่องส่งสัญญาณอัลตราโซนิก Manorshi 40kHz (คุณสามารถค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเว็บไซต์ Manorshi: www.manorshi.com )

การทำงานของเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

เครื่องส่งสัญญาณอัลตราโซนิก ใช้คริสตัล piezoceramic ที่ติดอยู่กับแผ่นโลหะรูปกรวย เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับ piezoceramic มันจะสั่นสะเทือนด้วยการขยายตัวและการหดตัวอย่างต่อเนื่อง เป็นผลให้ตามคุณสมบัติของวัสดุ piezoelectric คลื่นอัลตราโซนิกถูกสร้างขึ้นซึ่งแพร่กระจายตรงเนื่องจากรูปร่างรูปกรวยของ resonator

ตัวรับสัญญาณอัลตราโซนิกทำงานบนแนวคิดที่ตรงกันข้าม เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกพุ่งเข้าหาตัวสั่นสะเทือนเครื่องสั่นที่เชื่อมต่อ (แผ่นโลหะ) สั่นสะเทือน โดยการติดตั้งการสั่นสะเทือนของแผ่นเซรามิก piezoelectric ไปยังตัวสั่นกระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นตามลักษณะของวัสดุเซรามิก piezoelectric กระแสนี้ถูกนำมาจากโอกาสในการขายภายนอกทั้งสอง

ในระยะสั้นเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสามารถส่งและรับคลื่นอัลตราโซนิก เมื่อส่งคลื่นอัลตราโซนิกจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นคลื่นอัลตราโซนิก เมื่อได้รับเสียงสะท้อนจะแปลงการสั่นสะเทือนของคลื่นอัลตราโซนิกเป็นสัญญาณไฟฟ้าดังนั้นจึงเรียกว่า 'ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิก '

ลักษณะประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

เนื่องจากลักษณะโครงสร้างของเวเฟอร์แบบวงกลม piezoelectric คลื่นอัลตราโซนิกที่ปล่อยออกมามีทิศทางที่แน่นอนและหน้าตัดของลำแสงคล้ายกับวงรีดังนั้นช่วงการตรวจจับจึงมี จำกัด มุมการตรวจจับของระนาบแนวนอนคือ 120 องศาและมุมการตรวจจับของระนาบแนวตั้งคือ 60 องศา

คุณสมบัติของเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

1. โครงสร้างที่เรียบง่ายและการผลิตที่สะดวก

2. ไม่ได้รบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสิ่งแวดล้อมได้อย่างง่ายดาย

3. อัลตร้าซาวด์ไม่ไวต่อแสงและสีและสามารถใช้ในการระบุวัตถุที่โปร่งใสและสะท้อนแสงได้ไม่ดี