Materijal i princip rada ultrazvučnog senzora udaljenosti

U industriji, tipična primjena ultrazvučnih valova je nerazorno ispitivanje metala i ultrazvučno mjerenje debljine. U prošlosti su mnoge tehnologije bile sputane nemogućnošću detektiranja unutrašnjosti predmeta, a pojava tehnologije ultrazvučnih senzora promijenila je ovu situaciju. Naravno, više ultrazvučnih senzora je fiksno montirano na različite uređaje za snimanje signala. U budućim primjenama ultrazvuk će se kombinirati s informacijskom tehnologijom i tehnologijama novih materijala, a pojavit će se inteligentniji i visokoosjetljivi ultrazvučni senzori.

Tehnologija ultrazvučnog senzora udaljenosti koristi ultrazvučne valove za prodiranje u tekućine i krutine, posebno u krutine neprozirne za sunčevu svjetlost, koje mogu prodrijeti u dubine od nekoliko desetaka metara. Kada ultrazvučni val pogodi nečistoću ili sučelje, proizvest će značajnu refleksiju od refleksije u eho, što može proizvesti Doppler efekt kada udari u pokretni objekt. Stoga se ultrazvučno ispitivanje naširoko koristi u industriji, nacionalnoj obrani, biomedicini i drugim područjima. Ultrazvučni senzor udaljenosti može se široko koristiti u nadzoru razine (razine tekućine), robotu protiv sudara, raznim ultrazvučnim prekidačima blizine i alarmu protiv krađe i drugim srodnim poljima, što je pouzdan rad, jednostavna instalacija, vodootporan tip, mali kut lansiranja i visoka osjetljivost. Pogodan je za povezivanje s industrijskim instrumentima za prikaz, a također pruža sonde s velikim kutovima lansiranja.

Princip rada je da ljudi mogu čuti da zvuk nastaje vibracijom predmeta. Njegova frekvencija je u rasponu od 20KHZ-20MHZ, više od 20KHZ naziva se ultrazvučni val, a manje od 20HZ naziva se infrazvuk. Uobičajeno korištene ultrazvučne frekvencije su 10 KHZ-10MHZ. Ultrazvuk je mehaničko titranje u elastičnom mediju. Postoje dva oblika: bočna oscilacija (poprečni val) i longitudinalna i oscilacija (longitudinalni val). U industrijskim primjenama uglavnom se koriste uzdužne oscilacije. Ultrazvučni valovi mogu putovati u plinovima, tekućinama i čvrstim tijelima različitim brzinama širenja. Osim toga, također ima fenomene loma i refleksije i raspada se tijekom širenja. Ultrazvučni valovi se prenose u zraku na niskoj frekvenciji, općenito desecima KHZ, dok su frekvencije ultrazvučnog senzora za mjerenje udaljenosti veće u čvrstim tvarima i tekućinama. Brže se raspada u zraku i širi u tekućinama i krutim tvarima s manjim prigušenjem i duljim širenjem. Koristeći značajke ultrazvučnih valova, može se izraditi u razne ultrazvučne senzore, opremljene različitim krugovima i izraditi u razne ultrazvučne mjerne instrumente i uređaje, a široko se koristi u komunikacijama, medicinskim uređajima i tako dalje.