Les capteurs à ultrasons sont définis comme des appareils électroniques qui émettent une onde acoustique au-delà de la plage supérieure de l'audition humaine - appelée plage audible, entre 20 hertz et 20 kilohertz - et déterminer la distance entre le capteur et un objet en fonction du temps qu'il faut pour envoyer le signal et recevoir l'écho. Les capteurs à ultrasons ont de nombreuses applications, notamment: les capteurs d'aide au stationnement dans les voitures, la proximité alarmes, ultrasons médicaux, mesure de distance générique et détecteurs de poissons commerciaux, entre autres applications.
Fonctionnement de base du capteur à ultrasons
Pour générer l'onde ultrasonore, les capteurs à ultrasons utilisent un dispositif vibrant appelé transducteur pour émettre des impulsions ultrasonores qui se déplacent dans un faisceau en forme de cône. La portée d'un capteur à ultrasons est déterminée par la fréquence de vibration du transducteur. Au fur et à mesure que la fréquence augmente, les ondes sonores se transmettent sur des distances de plus en plus courtes. Inversement, à mesure que la fréquence diminue, les ondes sonores se transmettent sur des distances progressivement plus longues. Ainsi, les capteurs à ultrasons à longue portée fonctionnent mieux à des fréquences plus basses, et les capteurs à ultrasons à courte portée fonctionnent mieux à des fréquences plus élevées.
La configuration est essentielle
Les capteurs à ultrasons sont disponibles dans une variété de configurations et utilisent généralement un ou plusieurs transducteurs, selon l'application. Dans le cas d'un capteur à ultrasons à transducteurs multiples, l'espacement entre les transducteurs est une caractéristique essentielle à considérer. Si les transducteurs sont trop rapprochés les uns des autres, les faisceaux coniques émis par chacun peuvent provoquer des interférences indésirables.
La zone aveugle
Les capteurs à ultrasons ont généralement une zone inutilisable près de la face du capteur, connue sous le nom de « zone aveugle », et si le faisceau termine un cycle de détection avant que le capteur ne termine sa transmission, le capteur ne peut pas recevoir avec précision le écho. Cette zone aveugle détermine la distance minimale entre un objet et le capteur à ultrasons pour que l'appareil donne une lecture précise.
Meilleures pratiques en matière de capteurs à ultrasons
Les capteurs à ultrasons fonctionnent mieux lorsqu'ils sont placés devant des matériaux qui reflètent facilement les ondes ultrasonores, tels que le métal, le plastique et le verre. Cela permet au capteur de donner une lecture précise à une plus grande distance de l'objet devant lui. Cependant, lorsque le capteur est placé devant un objet qui absorbe facilement les ondes ultrasonores, tel qu'un matériau en fibre, le capteur doit se rapprocher de l'objet pour donner une lecture précise. L'angle de l'objet a également un impact sur la précision de la lecture, avec une surface plane à angle droit par rapport au capteur offrant la plage de détection la plus longue. Cette précision diminue avec un changement d'angle d'un objet par rapport au capteur.