Ultralydssensorer defineres som elektroniske enheder, der udsender en akustisk bølge ud over det øvre område af menneskelig hørelse - kaldet det hørbare område, mellem 20 hertz og 20 kilohertz - og bestem afstanden mellem sensoren og et objekt baseret på den tid det tager at sende signalet og modtage ekkoet. Ultralydssensorer har mange anvendelser, herunder: parkeringsassistentsensorer i biler, nærhed alarmer, medicinske ultralyd, generisk afstandsmåling og kommercielle fiskefindere, blandt andre applikationer.
Grundlæggende betjening af ultralydssensor
For at generere ultralydsbølgen bruger ultralydssensorer en vibrerende enhed kendt som en transducer til at udsende ultralydsimpulser, der bevæger sig i en kegleformet stråle. Området for en ultralydssensor bestemmes af transducerens vibrationsfrekvens. Når frekvensen øges, transmitterer lydbølgerne gradvist kortere afstande. Omvendt, når frekvensen falder, transmitterer lydbølgerne gradvist længere afstande. Ultralydssensorer med lang rækkevidde fungerer således bedst ved lavere frekvenser, og ultralydssensorer med kort rækkevidde fungerer bedst ved højere frekvenser.
Konfiguration er essentiel
Ultralydssensorer kommer i forskellige konfigurationer og bruger typisk en eller flere transducere afhængigt af applikationen. I tilfælde af en ultralydssensor med flere transducere er afstanden mellem transducerne en væsentlig egenskab at overveje. Hvis transducerne er placeret for tæt på hinanden, kan de kegleformede bjælker, der udsendes fra hver, forårsage uønsket interferens.
Den blinde zone
Ultralydssensorer har typisk et ubrugeligt område tæt på sensorens overflade, kendt som en "blind zone", og hvis strålen fuldfører en detektionscyklus, før sensoren fuldfører sin transmission, kan sensoren ikke modtage nøjagtigt ekko. Denne blinde zone bestemmer den mindste afstand, en genstand skal være fra ultralydssensoren, for at enheden kan give en nøjagtig aflæsning.
Bedste praksis for ultralydssensor
Ultralydssensorer fungerer bedst, når de placeres foran materialer, der let reflekterer ultralydsbølger, såsom metal, plast og glas. Dette gør det muligt for sensoren at give en nøjagtig aflæsning i større afstand fra objektet foran den. Når sensoren imidlertid er placeret foran en genstand, der let absorberer ultralydsbølger, såsom fibermateriale, skal sensoren bevæge sig tættere på objektet for at give en nøjagtig aflæsning. Objektets vinkel har også indflydelse på aflæsningsnøjagtigheden med en flad overflade i en ret vinkel i forhold til sensoren, der giver det længste sensorområde. Denne nøjagtighed falder med en ændring i et objekts vinkel i forhold til sensoren.