Ultrazvočni senzorji so opredeljeni kot elektronske naprave, ki oddajajo zvočni val, ki presega zgornji del človeškega sluha - imenovan zvočni razpon, med 20 herci in 20 kiloherci - in določite razdaljo med senzorjem in objektom glede na čas, potreben za pošiljanje signala in sprejem odmev. Ultrazvočni senzorji imajo veliko aplikacij, med drugim: senzorji za pomoč pri parkiranju v avtomobilih, bližina alarmi, medicinski ultrazvok, generično merjenje razdalje in iskalci komercialnih rib aplikacij.
Osnovno delovanje ultrazvočnega senzorja
Za ustvarjanje ultrazvočnega vala ultrazvočni senzorji uporabljajo vibrirajočo napravo, znano kot pretvornik, ki oddaja ultrazvočne impulze, ki potujejo v stožčastem žarku. Doseg ultrazvočnega senzorja se določi s frekvenco vibracij pretvornika. Ko se frekvenca povečuje, se zvočni valovi prenašajo na postopno krajše razdalje. Nasprotno, ko se frekvenca zmanjšuje, zvočni valovi oddajajo na postopno daljše razdalje. Tako ultrazvočni senzorji velikega dosega najbolje delujejo pri nižjih frekvencah, ultrazvočni senzorji kratkega dosega pa najbolje pri višjih frekvencah.
Konfiguracija je bistvena
Ultrazvočni senzorji so na voljo v različnih konfiguracijah in običajno uporabljajo enega ali več pretvornikov, odvisno od uporabe. Pri ultrazvočnem senzorju z več pretvorniki je bistvena lastnost razmika med pretvorniki. Če so pretvorniki razmaknjeni pretesno, lahko žarki v obliki stožca, ki jih oddajajo obe, povzročijo neželene motnje.
Slepa cona
Ultrazvočni senzorji imajo običajno neuporabno območje blizu njegove strani, imenovano "slepo območje", in če je žarek zaključi cikel zaznavanja, preden senzor zaključi svoj prenos, senzor ne more natančno sprejeti odmev. To slepo območje določa najmanjšo razdaljo predmeta od ultrazvočnega senzorja, da naprava lahko natančno odčita.
Najboljše prakse ultrazvočnega senzorja
Ultrazvočni senzorji najbolje delujejo, če so nameščeni pred materiali, ki zlahka odbijajo ultrazvočne valove, kot so kovina, plastika in steklo. To senzorju omogoča natančno odčitavanje na večji razdalji od predmeta pred seboj. Ko pa je senzor nameščen pred objektom, ki zlahka absorbira ultrazvočne valove, kot je vlaknasti material, se mora senzor približati predmetu, da lahko natančno odčita. Na natančnost odčitavanja vpliva tudi kot predmeta, saj ima ravna površina pod pravim kotom na senzor najboljše območje zaznavanja. Ta natančnost se zmanjša s spremembo kota predmeta glede na senzor.