Hoe werken ultrasone sensoren?

Ultrasone sensoren zijn apparaten die ultrasone signalen omzetten in andere energiesignalen (meestal elektrische signalen) om de afstand van de sensor naar het doelobject te meten. Ultrasone golf is een mechanische golf met een trillingsfrequentie hoger dan 20 kHz en het heeft de kenmerken van hoge frequentie, korte golflengte, klein diffractie -fenomeen, vooral een goede directiviteit, die stralen kan worden en directioneel propageert.

Ultrasone sensor kan worden gebruikt als ultrasone afstandssensor om de afstand van een doelobject te meten, de aanwezigheid van evenals de beweging van het object te detecteren door de elektrische signalen toe te passen op de 40 kHz keramische transducer (zender) om ultrasone golven te verzenden en het gereflecteerde geluid om te zetten in elektrische signalen (zie de afbeelding).

Een ultrasone sensor is samengesteld uit een zender en ontvanger die beschikbaar zijn als afzonderlijke eenheden of samen zijn ingebed als enkele eenheid. De onderstaande afbeelding toont de Manorshi 40kHz ultrasone zender en ontvanger. (U kunt meer informatie vinden op de website van Manorshi: www.manorshi.com )

Werk van ultrasone sensoren

Ultrasone zender gebruikt een piëzoceramisch kristal bevestigd met een conische metalen plaat. Wanneer een elektrische spanning wordt toegepast op de piëzoceramic, trilt deze met continue expansie en samentrekking. Als gevolg hiervan worden volgens de eigenschap van piëzo -elektrisch materiaal ultrasone golven gegenereerd die zich rechtstreeks voortplanten vanwege de conische vorm van de resonator.

Ultrasone ontvangers werken op precies het tegenovergestelde concept. Wanneer de ultrasone golf door de resonator slaat, trilt de verbonden vibrator (metalen plaat). Door de trillingen van de piëzo -elektrische keramische schijf aan de vibrator te steken, wordt een stroom gegenereerd volgens de kenmerken van het piëzo -elektrische keramische materiaal. Deze stroom wordt verder ontleend aan de twee externe leads.

Kortom, ultrasone sensoren kunnen zowel ultrasone golven verzenden als ontvangen. Bij het overbrengen van ultrasone golven zet het elektrische energie om in ultrasone golven; Bij het ontvangen van echo's zet het de trillingen van ultrasone golven om in elektrische signalen, dus het wordt 'ultrasone transducer ' genoemd.

Prestatiekenmerken van ultrasone sensoren

Vanwege de structurele kenmerken van de cirkelvormige piëzo-elektrische wafel, hebben de uitgezonden ultrasone golven een bepaalde directiviteit en is de dwarsdoorsnede van de balk vergelijkbaar met een ellips, dus het detectiebereik is beperkt. De detectiehoek van het horizontale vlak is 120 graden en de detectiehoek van het verticale vlak is 60 graden.

Kenmerken van ultrasone sensoren

1. Eenvoudige structuur en handige productie;

2. Niet gemakkelijk te verstoren door milieu -elektromagnetische velden;

3. Echografie is niet gevoelig voor licht en kleur en kan worden gebruikt om transparante en slecht reflecterende objecten te identificeren.