Ультразвукові датчики визначаються як електронні пристрої, які випромінюють акустичну хвилю за межі верхнього діапазону людського слуху - так званий звуковий діапазон, від 20 герц до 20 кілогерц - і визначте відстань між датчиком і об’єктом, виходячи з часу, який потрібно для надсилання сигналу та прийому відлуння. Ультразвукові датчики мають багато додатків, серед яких: датчики допомоги при паркуванні в автомобілях, наближеність сигналізації, медичні ультразвуки, загальне вимірювання відстані та комерційні рибошукачі, серед іншого додатків.
Основна робота ультразвукового датчика
Для генерації ультразвукової хвилі ультразвукові датчики використовують вібраційний пристрій, відомий як перетворювач, для випромінювання ультразвукових імпульсів, які рухаються в конусоподібному пучку. Діапазон дії ультразвукового датчика визначається частотою вібрації датчика. Зі збільшенням частоти звукові хвилі передають на поступово менші відстані. І навпаки, із зменшенням частоти звукові хвилі передають на поступово більші відстані. Таким чином, ультразвукові датчики великого діапазону найкраще працюють на нижчих частотах, а ультразвукові датчики короткого діапазону найкраще працюють на більш високих частотах.
Конфігурація є важливою
Ультразвукові датчики бувають різних конфігурацій і, як правило, використовують один або кілька перетворювачів, залежно від застосування. У випадку ультразвукового датчика з декількома перетворювачами, важливим фактором, який слід врахувати, є відстань між датчиками. Якщо перетворювачі розташовані занадто близько один від одного, конусоподібні пучки, що випромінюються з кожного, можуть спричинити небажані перешкоди.
Сліпа зона
Ультразвукові датчики, як правило, мають непридатну для використання ділянку близько до датчика, відому як "глуха зона", і якщо промінь завершує цикл виявлення до того, як датчик завершить свою передачу, датчик не може точно отримати сигнал відлуння. Ця глуха зона визначає мінімальну відстань об'єкта від ультразвукового датчика, щоб пристрій давав точні показники.
Найкращі практики ультразвукового датчика
Ультразвукові датчики найкраще працюють, коли розташовані перед матеріалами, які легко відображають ультразвукові хвилі, такими як метал, пластик та скло. Це дозволяє датчику давати точне зчитування на більшій відстані від об'єкта перед ним. Однак, коли датчик розміщений перед об'єктом, який легко поглинає ультразвукові хвилі, наприклад, волокнистий матеріал, датчик повинен наблизитися до об'єкта, щоб отримати точні показники. Кут об'єкта також впливає на точність зчитування, оскільки рівна поверхня під прямим кутом до датчика пропонує найдовший діапазон зондування. Ця точність зменшується зі зміною кута нахилу об'єкта щодо датчика.