Перегляди: 110 Автор: Грейс Час публікації: 2021-06-25 Походження: Сайт
Ультразвукові датчики — це пристрої, які перетворюють ультразвукові сигнали в інші енергетичні сигнали (зазвичай електричні) для вимірювання відстані від датчика до цільового об’єкта. Ультразвукова хвиля — це механічна хвиля з частотою вібрації вище 20 кГц і має характеристики високої частоти, короткої довжини хвилі, невеликого явища дифракції, особливо хорошої спрямованості, яка може стати променями та поширюватися спрямовано.
Ультразвуковий датчик можна використовувати як ультразвуковий датчик відстані для вимірювання відстані до цільового об’єкта, виявлення присутності, а також руху об’єкта шляхом подачі електричних сигналів на керамічний перетворювач (передавач) 40 кГц для передачі ультразвукових хвиль і перетворення відбитого звуку в електричні сигнали (див. зображення).
Пара ультразвукового датчика складається з передавача та приймача, які доступні як окремі одиниці або вбудовані разом як один блок. На зображенні нижче показано ультразвуковий передавач і приймач Manorshi 40 кГц. (Ви можете знайти більше інформації на веб-сайті Manorshi: www.manorshi.com )
Ультразвуковий передавач використовує п’єзокерамічний кристал, прикріплений до конічного металевого листа. Коли до п’єзокераміки прикладається електрична напруга, вона вібрує з постійним розширенням і звуженням. В результаті, відповідно до властивості п'єзоелектричного матеріалу, генеруються ультразвукові хвилі, які поширюються прямо через конічну форму резонатора.
Ультразвукові приймачі працюють на прямо протилежній концепції. Коли ультразвукова хвиля проходить через резонатор, підключений вібратор (металева пластина) вібрує. Прикріплюючи вібрацію п’єзоелектричного керамічного диска до вібратора, генерується струм відповідно до характеристик п’єзоелектричного керамічного матеріалу. Цей струм далі береться з двох зовнішніх проводів.
Коротше кажучи, ультразвукові датчики можуть як передавати, так і приймати ультразвукові хвилі. При передачі ультразвукових хвиль він перетворює електричну енергію в ультразвукові хвилі; приймаючи відлуння, він перетворює вібрацію ультразвукових хвиль в електричні сигнали, тому його називають 'ультразвуковий перетворювач'.
Завдяки структурним характеристикам круглої п’єзоелектричної пластини випромінювані ультразвукові хвилі мають певну спрямованість, а поперечний переріз променя схожий на еліпс, тому діапазон виявлення обмежений. Кут виявлення горизонтальної площини становить 120 градусів, а кут виявлення вертикальної площини - 60 градусів.
1. Проста конструкція та зручне виготовлення;
2. Легко піддається впливу електромагнітних полів навколишнього середовища;
3. Ультразвук не чутливий до світла та кольору, його можна використовувати для ідентифікації прозорих та погано відбиваючих об’єктів.
