سنسورهای اولتراسونیک چگونه کار می کنند؟

سنسورهای اولتراسونیک دستگاههایی هستند که سیگنال های اولتراسونیک را به سایر سیگنال های انرژی (معمولاً سیگنال های الکتریکی) تبدیل می کنند تا فاصله از سنسور تا شی هدف را اندازه گیری کنند. موج اولتراسونیک یک موج مکانیکی با فرکانس لرزش بالاتر از 20kHz است و از ویژگی های فرکانس بالا ، طول موج کوتاه ، پدیده پراش کوچک ، به ویژه مستقیم بودن خوب برخوردار است که می تواند به اشعه تبدیل شود و به صورت جهت گیری پخش شود.

از سنسور اولتراسونیک می توان به عنوان سنسور مسافت اولتراسونیک برای اندازه گیری فاصله یک شیء هدف استفاده کرد ، با استفاده از سیگنال های الکتریکی به مبدل سرامیکی 40kHz (فرستنده) برای انتقال امواج اولتراسونیک و تبدیل صدای بازتاب یافته به سیگنال های الکتریکی ، حضور و همچنین حرکت جسم را تشخیص دهید.

یک جفت سنسور اولتراسونیک از یک فرستنده و گیرنده تشکیل شده است که به عنوان واحدهای جداگانه در دسترس هستند یا به عنوان واحد واحد تعبیه شده اند. تصویر زیر فرستنده و گیرنده اولتراسونیک Manorshi 40kHz را نشان می دهد. (می توانید اطلاعات بیشتری در مورد وب سایت Manorshi پیدا کنید: www.manorshi.com )

کار سنسورهای اولتراسونیک

فرستنده اولتراسونیک از یک کریستال پیزوسیرامیک وصل شده با یک ورق فلزی مخروطی استفاده می کند. هنگامی که یک ولتاژ الکتریکی به پیزوکارمیک اعمال می شود ، با انبساط و انقباض مداوم ارتعاش می شود. در نتیجه ، با توجه به خاصیت مواد پیزو الکتریک ، امواج اولتراسونیک تولید می شوند که به دلیل شکل مخروطی تشدید کننده مستقیم پخش می شود.

گیرنده های اولتراسونیک بر روی مفهوم مخالف کار می کنند. هنگامی که موج اولتراسونیک از طریق طنین انداز حمله می کند ، ویبراتور متصل (صفحه فلزی) ارتعاش می کند. با چسباندن لرزش دیسک سرامیکی پیزو الکتریک به ویبراتور ، جریان با توجه به ویژگی های مواد سرامیکی پیزوالکتریک تولید می شود. این جریان بیشتر از دو سرب خارجی گرفته می شود.

به طور خلاصه ، سنسورهای اولتراسونیک هم می توانند امواج اولتراسونیک را منتقل و دریافت کنند. هنگام انتقال امواج اولتراسونیک ، انرژی الکتریکی را به امواج اولتراسونیک تبدیل می کند. هنگام دریافت پژواک ، لرزش امواج اولتراسونیک را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند ، بنابراین به آن 'مبدل اولتراسونیک' گفته می شود.

ویژگی های عملکرد سنسورهای اولتراسونیک

با توجه به ویژگی های ساختاری ویفر پیزو الکتریک دایره ای ، امواج اولتراسونیک ساطع شده دارای یک جهت گیری خاص هستند و سطح مقطع پرتو شبیه به بیضی است ، بنابراین دامنه تشخیص محدود است. زاویه تشخیص صفحه افقی 120 درجه است و زاویه تشخیص صفحه عمودی 60 درجه است.

ویژگی های سنسورهای اولتراسونیک

1. ساختار ساده و تولید راحت ؛

2. به راحتی در زمینه های الکترومغناطیسی محیطی دخالت نمی شود.

3 سونوگرافی به نور و رنگ حساس نیست و می تواند برای شناسایی اشیاء شفاف و ضعیف بازتاب استفاده شود.