Ултразвуковите сензори се определят като електронни устройства, които излъчват акустична вълна извън горния диапазон на човешкия слух - наречен звуков диапазон, между 20 херца и 20 килогерца - и определете разстоянието между сензора и обект въз основа на времето, необходимо за изпращане на сигнала и получаване ехото. Ултразвуковите сензори имат много приложения, включително: сензори за помощ при паркиране в автомобили, близост аларми, медицински ултразвук, родово измерване на разстоянието и търсачи на риба, наред с други приложения.
Основна работа на ултразвуков сензор
За да генерират ултразвукова вълна, ултразвуковите сензори използват вибрационно устройство, известно като преобразувател, за да излъчват ултразвукови импулси, които се движат в конусовиден лъч. Обхватът на ултразвуков сензор се определя от честотата на вибрации на преобразувателя. С увеличаването на честотата звуковите вълни предават на прогресивно по-кратки разстояния. И обратно, когато честотата намалява, звуковите вълни предават на прогресивно по-големи разстояния. По този начин ултразвуковите сензори с голям обхват работят най-добре при по-ниски честоти, а ултразвуковите сензори с малък обхват работят най-добре при по-високи честоти.
Конфигурацията е от съществено значение
Ултразвуковите сензори се предлагат в различни конфигурации и обикновено използват един или повече преобразуватели, в зависимост от приложението. В случай на ултразвуков сензор с множество преобразуватели, разстоянието между преобразувателите е съществена характеристика, която трябва да се има предвид. Ако преобразувателите са разположени твърде близо един до друг, конусовидните лъчи, излъчвани от всеки от тях, могат да причинят нежелани смущения.
Слепата зона
Ултразвуковите сензори обикновено имат неизползваема зона близо до лицето на сензора, известна като „сляпа зона“ и ако лъчът завършва цикъл на откриване, преди сензорът да завърши предаването си, сензорът не може да получи точно ехо. Тази сляпа зона определя минималното разстояние, което даден обект трябва да бъде от ултразвуковия сензор, за да може устройството да даде точно отчитане.
Най-добри практики за ултразвуков сензор
Ултразвуковите сензори работят най-добре, когато са разположени пред материали, които лесно отразяват ултразвукови вълни, като метал, пластмаса и стъкло. Това позволява на сензора да дава точни показания на по-голямо разстояние от обекта пред него. Въпреки това, когато сензорът е поставен пред обект, който лесно поглъща ултразвукови вълни, като влакнест материал, сензорът трябва да се приближи по-близо до обекта, за да даде точно отчитане. Ъгълът на обекта също оказва влияние върху точността на отчитането, като плоската повърхност под прав ъгъл спрямо сензора предлага най-дългия обхват на зондиране. Тази точност намалява с промяна в ъгъла на даден обект спрямо сензора.