Ultraskaņas sensori ir definēti kā elektroniskas ierīces, kas izstaro akustisko viļņu ārpus cilvēka dzirdes augšējā diapazona - to sauc par dzirdamo diapazonu, starp 20 herciem un 20 kiloherciem - un nosakiet attālumu starp sensoru un objektu, pamatojoties uz laiku, kas nepieciešams signāla nosūtīšanai un saņemšanai atbalss. Ultraskaņas sensoriem ir daudz lietojumu, tostarp: automašīnu novietošanas palīdzības sensori, tuvums trauksmes signāli, medicīniskā ultraskaņa, vispārējs attāluma mērīšana un komerciālie zivju meklētāji lietojumprogrammas.
Ultraskaņas sensora pamata darbība
Ultraskaņas viļņa ģenerēšanai ultraskaņas sensori izmanto vibrācijas ierīci, kas pazīstama kā devējs, lai izstarotu ultraskaņas impulsus, kas pārvietojas konusa formas starā. Ultraskaņas sensora diapazonu nosaka devēja vibrācijas biežums. Palielinoties frekvencei, skaņas viļņi pārraida pakāpeniski īsākos attālumos. Un otrādi, samazinoties frekvencei, skaņas viļņi pārraida pakāpeniski lielākos attālumos. Tādējādi tālsatiksmes ultraskaņas sensori vislabāk darbojas zemākās frekvencēs, un maza darbības attāluma ultraskaņas sensori vislabāk darbojas augstākās frekvencēs.
Konfigurācija ir būtiska
Ultraskaņas sensoriem ir dažādas konfigurācijas, un atkarībā no lietojuma parasti tiek izmantots viens vai vairāki pārveidotāji. Ja ultraskaņas sensoram ir vairāki pārveidotāji, atstatums starp devējiem ir būtiska īpašība, kas jāņem vērā. Ja devēji ir izvietoti pārāk tuvu viens otram, katra izstarotās konusa formas sijas var izraisīt nevēlamus traucējumus.
Neredzīgo zona
Ultraskaņas sensoriem parasti ir neizmantojama zona netālu no sensora sejas, kas pazīstama kā “neredzīgā zona”, un, ja staru kūlis pabeidz noteikšanas ciklu, pirms sensors pabeidz pārraidi, sensors nevar precīzi uztvert atbalss. Šī aklā zona nosaka minimālo attālumu, kādam objektam jābūt no ultraskaņas sensora, lai ierīce varētu precīzi nolasīt.
Ultraskaņas sensora paraugprakse
Ultraskaņas sensori vislabāk darbojas, ja tie atrodas tādu materiālu priekšā, kas viegli atspoguļo ultraskaņas viļņus, piemēram, metālu, plastmasu un stiklu. Tas ļauj sensoram sniegt precīzu rādījumu lielākā attālumā no objekta, kas atrodas tā priekšā. Tomēr, ja sensors tiek novietots objekta priekšā, kas viegli absorbē ultraskaņas viļņus, piemēram, šķiedru materiālu, sensoram jāpārvietojas tuvāk objektam, lai sniegtu precīzu rādījumu. Objekta leņķis ietekmē arī nolasīšanas precizitāti, un plakana virsma ir taisnā leņķī pret sensoru, kas piedāvā vislielāko uztveršanas diapazonu. Šī precizitāte samazinās, mainoties objekta leņķim attiecībā pret sensoru.