Az ultrahangos szenzorokat olyan elektronikus eszközökként definiálják, amelyek az emberi hallás felső tartományán túli akusztikus hullámot bocsátanak ki - az úgynevezett hallható tartományt. 20 Hz és 20 kilohertz között - és meghatározza az érzékelő és egy objektum közötti távolságot a jel elküldéséhez és fogadásához szükséges idő alapján a visszhang. Az ultrahangos érzékelőknek számos alkalmazásuk van, többek között: a parkolássegítő érzékelők az autókban, a közelség riasztások, orvosi ultrahang, általános távolságmérés és kereskedelmi halkeresők alkalmazások.
Ultrahangos érzékelő alapvető működése
Az ultrahangos hullám előállításához az ultrahangos érzékelők átalakító néven ismert vibrációs eszközt használnak kúp alakú sugárban haladó ultrahangos impulzusok kibocsátására. Az ultrahangos érzékelő hatótávolságát a jelátalakító rezgési frekvenciája határozza meg. A frekvencia növekedésével a hanghullámok fokozatosan rövidebb távolságokra továbbítanak. Ezzel ellentétben, amikor a frekvencia csökken, a hanghullámok fokozatosan nagyobb távolságokra továbbítanak. Így a nagy hatótávolságú ultrahangos érzékelők működnek a legjobban alacsonyabb frekvenciákon, a rövid hatótávolságú ultrahangos érzékelők pedig a magasabb frekvenciákon.
A konfiguráció elengedhetetlen
Az ultrahangos érzékelők különféle konfigurációkban kaphatók, és az alkalmazástól függően általában egy vagy több átalakítót használnak. Ha egy ultrahangos érzékelő több jelátalakítóval rendelkezik, akkor az átalakítók közötti távolság alapvető fontosságú szempont. Ha az átalakítókat túl közel helyezzük el egymástól, az mindegyikből kibocsátott kúp alakú gerendák nem kívánt interferenciát okozhatnak.
A vak zóna
Az ultrahangos érzékelők általában használhatatlan területtel rendelkeznek az érzékelő homlokfelülete közelében, amelyet „vak zónának” neveznek, és ha a a fénysugár befejezi az érzékelési ciklust, mielőtt az érzékelő befejezi az adását, az érzékelő nem tudja pontosan fogadni a sugárzást visszhang. Ez a vak zóna meghatározza azt a minimális távolságot, amelyet egy objektumnak az ultrahangos érzékelőtől kell elérnie ahhoz, hogy a készülék pontos leolvasást nyújtson.
Ultrahangos szenzorral kapcsolatos legjobb gyakorlatok
Az ultrahangos érzékelők akkor működnek a legjobban, ha olyan anyagok előtt helyezkednek el, amelyek könnyen visszaverik az ultrahangos hullámokat, mint például a fém, a műanyag és az üveg. Ez lehetővé teszi, hogy az érzékelő pontos leolvasást adjon az előtte lévő tárgytól nagyobb távolságra. Ha azonban az érzékelőt olyan tárgy elé helyezik, amely könnyen elnyeli az ultrahangos hullámokat, például a szálas anyagot, akkor az érzékelőnek a pontos leolvasás érdekében közelebb kell mozognia az objektumhoz. Az objektum szöge szintén hatással van az olvasás pontosságára, mivel a sík felület derékszöget zár be az érzékelőhöz, amely a leghosszabb érzékelési tartományt kínálja. Ez a pontosság csökken egy tárgynak az érzékelőhöz viszonyított szögének változásával.