초음파 센서는 어떻게 작동합니까?

초음파 센서는 초음파 신호를 다른 에너지 신호 (일반적으로 전기 신호)로 변환하여 센서에서 대상 물체까지의 거리를 측정하는 장치입니다. 초음파 파는 20kHz보다 높은 진동 주파수를 갖는 기계적 파이며, 고주파, 짧은 파장, 작은 회절 현상, 특히 우수한 향이 나는 지시 적으로 전파 될 수 있습니다.

초음파 센서는 초음파 거리 센서로 사용하여 대상 물체의 거리를 측정하고, 40kHz 세라믹 트랜스 듀서 (트랜스미터)에 전기 신호를 적용하여 초음파 파를 전송하고 반사 된 소리를 전기 신호로 변환함으로써 전기 신호를 40kHz 세라믹 트랜스 듀서 (트랜스미터)에 적용하여 물체의 움직임을 감지 할 수 있습니다 (그림 참조).

초음파 센서 쌍은 송신기와 수신기로 구성되어 있으며, 이는 별도의 단위로 사용되거나 단일 장치로 포함됩니다. 아래 이미지는 Manorshi 40kHz 초음파 송신기 및 수신기를 보여줍니다. www.manorshi.com )

초음파 센서 작동

초음파 송신기는 원추형 금속 시트로 부착 된 압전 세라믹 크리스탈을 사용합니다. 전기 전압이 피에조 세라믹에 적용되면 연속적인 팽창 및 수축으로 진동합니다. 결과적으로, 압전 물질의 특성에 따라, 공진기의 원추형 모양으로 인해 똑바로 전파되는 초음파 파가 생성된다.

초음파 수신기는 정반대의 개념에서 작동합니다. 초음파 웨이브가 공진기를 통과 할 때 연결된 진동기 (금속 플레이트)가 진동합니다. 압전 세라믹 디스크의 진동을 진동기에 고착시킴으로써, 전류는 압전 세라믹 재료의 특성에 따라 생성된다. 이 전류는 두 개의 외부 리드에서 더 많이 가져옵니다.

요컨대, 초음파 센서는 초음파 파를 전송하고받을 수 있습니다. 초음파 파를 전달할 때 전기 에너지를 초음파로 변환합니다. 에코를받을 때 초음파 파의 진동을 전기 신호로 변환하므로 '초음파 트랜스 듀서 '라고합니다.

초음파 센서의 성능 특성

원형 압전 웨이퍼의 구조적 특성으로 인해 방출 된 초음파 파는 특정 지향성을 가지며 빔의 단면은 타원과 유사하므로 검출 범위가 제한됩니다. 수평면의 검출 각도는 120도이며 수직 평면의 검출 각도는 60도입니다.

초음파 센서의 특징

1. 간단한 구조 및 편리한 제조;

2. 환경 전자기장에 의해 쉽게 방해되지 않는다.

3. 초음파는 빛과 색상에 민감하지 않으며 투명하고 잘 반사되지 않는 물체를 식별하는 데 사용될 수 있습니다.