超音波センサーはどのように機能しますか？

超音波センサーは、人間の可聴範囲と呼ばれる可聴範囲を超えて音波を放出する電子デバイスとして定義されています。 20ヘルツから20キロヘルツの間–信号の送受信にかかる時間に基づいて、センサーとオブジェクトの間の距離を決定します エコー。 超音波センサーには、次のような多くの用途があります。車内の駐車支援センサー、近接 アラーム、医療用超音波、一般的な距離測定、商用魚群探知機など アプリケーション。

超音波を生成するために、超音波センサーはトランスデューサーと呼ばれる振動装置を使用して、円錐形のビームで伝わる超音波パルスを放出します。 超音波センサーの範囲は、トランスデューサーの振動周波数によって決まります。 周波数が高くなると、音波は徐々に短い距離を送信します。 逆に、周波数が低くなると、音波は次第に長い距離を送信します。 したがって、長距離超音波センサーは低周波数で最適に機能し、短距離超音波センサーは高周波数で最適に機能します。

超音波センサーにはさまざまな構成があり、通常、アプリケーションに応じて1つ以上のトランスデューサーを使用します。 複数のトランスデューサーを備えた超音波センサーの場合、トランスデューサー間の間隔は考慮すべき重要な特性です。 トランスデューサーの間隔が狭すぎると、トランスデューサーから放出される円錐形のビームが不要な干渉を引き起こす可能性があります。

超音波センサーは通常、「ブラインドゾーン」と呼ばれる、センサーの面の近くに使用できない領域があります。 センサーが送信を完了する前にビームが検出サイクルを完了すると、センサーは正確に受信できません エコー。 このブラインドゾーンは、デバイスが正確な読み取りを行うために、オブジェクトが超音波センサーから離れている必要がある最小距離を決定します。

超音波センサーは、金属、プラスチック、ガラスなどの超音波を容易に反射する材料の前に配置すると最適に機能します。 これにより、センサーは、前方の物体から離れた場所で正確な読み取りを行うことができます。 ただし、繊維材料などの超音波を吸収しやすい物体の前にセンサーを配置した場合、正確な読み取りを行うには、センサーを物体に近づける必要があります。 物体の角度も読み取りの精度に影響を与え、センサーに対して直角の平らな面が最長の検出範囲を提供します。 この精度は、センサーに対するオブジェクトの角度が変化すると低下します。