अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर की वर्तमान स्थिति

अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्रसारित करने और प्राप्त करने का एक उपकरण, जिसे एन कहा जाता है अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर या अल्ट्रासोनिक जांच; एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर और ट्रांसीवर सर्किट एक अल्ट्रासोनिक सेंसर का गठन करता है। बड़ी दूरी के अल्ट्रासोनिक सेंसर को विकसित करने के लिए, अल्ट्रासोनिक तरंगों के भौतिक गुणों और अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर तकनीक के विकास को समझना आवश्यक है। किसी लोचदार माध्यम में कंपन के प्रसार को तरंग कहा जाता है, जिसे तरंग कहा जाता है। 16 किलोहर्ट्ज़ और 20 किलोहर्ट्ज़ के बीच कंपन आवृत्ति वाली एक यांत्रिक तरंग को मानव कान द्वारा सुना जा सकता है और इसे ध्वनि तरंग कहा जाता है; 16 kHz से नीचे की यांत्रिक तरंग को इन्फ्रासाउंड तरंग कहा जाता है; 20 kHz से अधिक की यांत्रिक तरंग कहलाती है गहराई सेंसर ध्वनिक ट्रांसड्यूसर  और एक यांत्रिक तरंग 100 मेगाहर्ट्ज से अधिक है एक यांत्रिक तरंग है। इसे विशेष अल्ट्रासोनिक तरंग कहा जाता है। अन्य ध्वनि तरंगों की तरह, अल्ट्रासोनिक तरंगों की प्रसार गति माध्यम के घनत्व और माध्यम के लोचदार स्थिरांक पर निर्भर करती है। वायुमंडलीय परिस्थितियों में, एक ही माध्यम में अल्ट्रासोनिक तरंगों की प्रसार गति समान होती है और अपेक्षाकृत बड़ी आवृत्ति रेंज में, ध्वनि की गति ठोस होती है।

ध्वनि तरंग प्रसार माध्यम में कण की गति के कारण फैलती है, और इसकी प्रसार दिशा इसकी कंपन दिशा के अनुरूप होती है, इसलिए हवा में ध्वनि तरंग अनुदैर्ध्य कंपन की लोचदार यांत्रिक तरंग से संबंधित होती है। आदर्श माध्यम में, कण विस्थापन का समीकरण गति के प्रसार का वर्णन कर रहा है अल्ट्रासोनिक दूरी मापने वाले ट्रांसड्यूसर को व्यक्त किया जा सकता है। एक्स की सकारात्मक दिशा में

  उदाहरण के लिए, जब अल्ट्रासोनिक तरंग की कंपन आवृत्ति 30 kHz होती है, तो भौतिक अर्थ हवा में अल्ट्रासोनिक तरंगें होता है। जब माध्यम फैलता है, तो ऊर्जा अवशोषित और खो जाती है। जब ध्वनि तरंग की प्रसार दूरी 1/ए के बराबर होती है, तो अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडिंग सेंसर का आयाम प्रारंभिक मान से 1/ई गुना तक कम हो जाएगा। जाहिर है, ध्वनिक तरंग आवृत्ति जितनी अधिक होगी, ध्वनिक ऊर्जा का अवशोषण और क्षीणन उतना ही अधिक होगा, और ध्वनिक तरंग की प्रसार दूरी जितनी कम होगी। इसके विपरीत, ध्वनिक आवृत्ति जितनी कम होगी, ध्वनिक ऊर्जा का अवशोषण क्षीणन उतना ही कम होगा, और ध्वनिक तरंग की प्रसार दूरी उतनी ही अधिक होगी। शायद यह कम आवृत्ति वाले संगीत का सच्चा चित्रण है जो गूंजता रहता है और लंबे समय तक चलता रहता है। ध्वनि तरंगों का एक अन्य महत्वपूर्ण गुण यह है कि तरंग की आवृत्ति जितनी अधिक होती है, ध्वनि तरंगों का दिशात्मक प्रसार (या रैखिक गति) और प्रतिबिंबित करने की क्षमता उतनी ही मजबूत होती है, और ऊर्जा समान आयाम की कम आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों की तुलना में बहुत बड़ी होती है।