超音波センサーはどのように機能しますか？

超音波センサーは、超音波信号を他のエネルギー信号（通常は電気信号）に変換して、センサーからターゲットオブジェクトまでの距離を測定するデバイスです。超音波波は、20kHzを超える振動周波数を持つ機械的波であり、高周波、短波長、小さな回折現象、特に優れた指向性の特性を持ち、光線になり、方向性を伝播できます。

超音波センサーは、ターゲットオブジェクトの距離を測定するために超音波距離センサーとして使用できます。40kHzセラミックトランスデューサー（トランスミッター）に電気信号を適用して超音波波を送信し、反射音を電気信号に変換することにより、オブジェクトの存在とオブジェクトの動きを検出できます（写真を参照）。

超音波センサーのペアは、個別のユニットとして使用できる、または単一のユニットとして一緒に埋め込まれた送信機とレシーバーで構成されています。以下の画像は、Manorshi 40kHz超音波送信機と受信機を示しています。 www.manorshi.com ）

超音波センサーの動作

超音波トランスミッターは 、円錐形の金属シートに取り付けられたピエゾセラミック結晶を使用します。電圧がピエゾセラミックに適用されると、連続的な膨張と収縮で振動します。その結果、圧電材料の特性に従って、共振器の円錐形のためにまっすぐに伝播する超音波波が生成されます。

超音波受信機は、正反対の概念に取り組んでいます。超音波が共振器を通って衝突すると、接続されたバイブレーター（金属板）が振動します。圧電セラミックディスクの振動をバイブレーターに貼り付けることにより、圧電セラミック材料の特性に従って電流が生成されます。この電流は、さらに2つの外部リードから取得されます。

要するに、超音波センサーは超音波波を送信および受けることができます。超音波を送信するとき、電気エネルギーを超音波に変換します。エコーを受信すると、超音波の振動を電気信号に変換するため、 'Ultrasonic Transducer 'と呼ばれます。

超音波センサーの性能特性

円形圧電ウェーハの構造特性により、放出された超音波波は特定の指向性を持ち、ビームの断面は楕円に似ているため、検出範囲は制限されます。水平面の検出角は120度で、垂直平面の検出角は60度です。

超音波センサーの特徴

1。シンプルな構造と便利な製造。

2。環境電磁界によって簡単に干渉することはありません。

3.超音波は、光と色に敏感ではなく、透明で反射性の低いオブジェクトを識別するために使用できます。