Co je to ultrazvukový senzor?

Ultrazvukový senzor je zařízení, které používá vysokofrekvenční zvuk k měření vzdálenosti.Tyto senzory jsou také známé jako transceivery a fungují podobně jako sonar.Zatímco sonar je primárně používán pod vodou, ultrazvukové transceivery lze použít ve vzduchu.Senzory využívající ultrazvukové vlny jsou běžné v průmyslových a lékařských aplikacích.Toto zařízení vytváří zvukový puls, který je mimo rozsah sluchu lidského ucha.Většina pevných objektů odráží zvukové vlny.Transceiver používá časovač k přesnému určení, jak dlouho ultrazvukový puls trvá, aby se odrazil od objektu, a vrátil se do jednotky.

Zvuková vlna obvykle cestuje známou rychlostí.Ve vzduchu v pokoji je tato rychlost přibližně 1 126 stop (343 metrů) za sekundu.Pokud je známa jak rychlost i čas ultrazvukových pulsů, lze vzdálenost odrážejícího objektu odhadnout pomocí základních matematických výpočtů.Pokud ultrazvukový senzor vydá puls a přijme odražený signál o jednu desetinu sekundy později, objekt je vzdálený kolem 112 stop (34 metrů).

Ultrazvukový senzor však není vždy přesný.Několik faktorů může degradovat schopnost senzoru přesně měřit vzdálenost.Rychlost zvuku není konstantní, ale může se lišit v závislosti na teplotě a vlhkosti vzduchu.To znamená, že velmi teplé nebo velmi chladné podmínky mohou učinit ultrazvukový senzor neúčinný.

Objekty odrážejí zvukové vlny různými způsoby.Některé materiály, jako je kov, odrážejí zvuk velmi dobře.Měkké materiály včetně plyšových tkanin často absorbují zvukové vlny.Přesnost tohoto typu senzoru může být ovlivněna typem detekovaného objektu.

Ultrazvukové senzory mají mnoho aplikací.Průmyslové stroje často používají tyto senzory k detekci přítomnosti objektu v automatizované továrně.Například stroj určený k aplikaci štítků na lahve může použít ultrazvukové metody k určení, kdy je produkt na místě a připraven k vyražení.Bezpečnostní instalace také používají zvukové senzory k detekci přítomnosti neautorizované osoby.Tyto senzory lze použít k vytvoření virtuálního plotu kolem zabezpečené oblasti.

Zdravotnická zařízení často používají ultrazvukové senzory.Senzory používané v medicíně jsou přesnější než většina průmyslových zařízení, ale fungují pomocí stejného principu.Ultrazvukové zobrazování používá vysokofrekvenční pulzy k detekci jak pevných objektů, tak otevřených prostorů.Vysílač připojený k počítači je schopen vytvořit obrázek, který ukazuje tyto různé oblasti a lékaři jej mohou použít k vizualizaci oblastí v lidském těle.