Cum funcționează senzorii cu ultrasunete?

Senzorii cu ultrasunete sunt dispozitive care transformă semnalele cu ultrasunete în alte semnale energetice (de obicei semnale electrice) pentru a măsura distanța de la senzor la obiectul țintă. Una cu ultrasunete este o undă mecanică cu o frecvență de vibrație mai mare de 20kHz și are caracteristicile de frecvență înaltă, lungime de undă scurtă, fenomen de difracție mică, în special o direcție bună, care poate deveni raze și se propagează direcțional.

Senzorul ultrasonic poate fi utilizat ca senzor de distanță cu ultrasunete pentru a măsura distanța unui obiect țintă, detecta prezența, precum și mișcarea obiectului prin aplicarea semnalelor electrice la traductorul ceramic 40kHz (emițător) pentru a transmite unde ultrasonice și pentru a converti sunetul reflectat în semnale electrice (consultați la imagine).

O pereche de senzor cu ultrasunete este compusă dintr -un emițător și un receptor care sunt disponibile ca unități separate sau încorporate împreună ca unitate unică. Imaginea de mai jos arată transmițătorul și receptorul ultrasonic Manorshi 40kHz. (Puteți găsi mai multe informații pe site -ul Manorshi: www.manorshi.com )

Lucrul de senzori cu ultrasunete

Transmițătorul cu ultrasunete folosește un cristal piezoceramic atașat cu o foaie metalică conică. Când o tensiune electrică este aplicată pe piezoceramică, aceasta vibrează cu o expansiune și contracție continuă. Drept urmare, în conformitate cu proprietatea materialului piezoelectric, se generează unde ultrasonice care se propagă drept din cauza formei conice a rezonatorului.

Receptorii cu ultrasunete lucrează la conceptul exact opus. Când unda ultrasonică se lovește prin rezonator, vibratorul conectat (placa metalică) vibrează. Prin lipirea vibrației discului ceramic piezoelectric de vibrator, un curent este generat în funcție de caracteristicile materialului ceramic piezoelectric. Acest curent este preluat în continuare din cele două avantaje externe.

Pe scurt, senzorii cu ultrasunete pot transmite și primi unde ultrasonice. La transmiterea undelor ultrasonice, transformă energia electrică în unde ultrasonice; Când primiți ecouri, transformă vibrația undelor ultrasonice în semnale electrice, deci se numește 'traductor ultrasonic '.

Caracteristicile de performanță ale senzorilor cu ultrasunete

Datorită caracteristicilor structurale ale plafonului piezoelectric circular, undele ultrasonice emise au o anumită directivitate, iar secțiunea transversală a fasciculului este similară cu o elipsă, astfel încât intervalul de detectare este limitat. Unghiul de detectare a planului orizontal este de 120 de grade, iar unghiul de detectare a planului vertical este de 60 de grade.

Caracteristici ale senzorilor cu ultrasunete

1. Structura simplă și fabricarea convenabilă;

2. Nu este ușor interferat de câmpurile electromagnetice de mediu;

3. Ecografia nu este sensibilă la lumină și culoare și poate fi utilizată pentru a identifica obiecte transparente și slab reflectante.