ultrasonik sensörler
ultrason, kişi sesi 16 kHz'in üzerinde algılamaz, ancak havada yayılma hızı bilinir ve 344 m / s'dir. Sesin hızı ve yayılma süresi hakkındaki verilerle, ultrason dalgasının kat ettiği mesafeyi tam olarak hesaplamak mümkündür. Bu prensip, ultrasonik sensörlerin çalışmasının temelidir.
Ultrasonik sensörler, çeşitli üretim alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve bir şekilde teknolojik süreçlerin otomasyonunda birçok sorunu çözmek için evrensel bir araçtır. Bu tür sensörler, çeşitli nesnelerin mesafesini ve konumunu belirlemek için kullanılır.
Bir sıvının seviyesini belirleme (örneğin, nakliye sırasında yakıt tüketimi), şeffaf olanlar da dahil olmak üzere etiketleri algılama, bir nesnenin hareketini izleme, mesafeyi ölçme — bunlar ultrasonik sensörlerin olası uygulamalarından sadece birkaçıdır.
Kural olarak, üretimde birçok mekanizma için sorun haline gelebilecek birçok kirlilik kaynağı vardır, ancak ultrasonik sensör, çalışmasının özellikleri nedeniyle, gerekirse sensör muhafazası olduğundan kesinlikle kirlenmeden korkmaz. olası mekanik etkilerden güvenilir bir şekilde korunabilir.
Ultrasonik sensör, tasarımında hem verici hem de alıcı olan bir piezoelektrik dönüştürücü içerir. Piezoelektrik dönüştürücü bir dizi ses darbesi yayar, ardından yankıyı alır ve sinyali denetleyiciye beslenen bir voltaja dönüştürür. Burada teknolojinin kullanımı hakkında daha fazla bilgi edinin. piezoelektrik etki.
Ultrasonik frekans, dönüştürücü tipine bağlı olarak 65 kHz ile 400 kHz arasında değişir ve darbe tekrarlama hızı 14 Hz ile 140 Hz arasındadır. Kontrolör verileri işler ve nesneye olan mesafeyi hesaplar.
Ultrasonik sensörün aktif aralığı, çalışma algılama aralığıdır. Algılama Aralığı Bu, nesnenin algılama elemanına eksenel bir yönde yaklaşmasından veya ses konisinden geçmesinden bağımsız olarak, ultrasonik dönüştürücünün bir nesneyi algılayabildiği mesafedir.
Ultrasonik sensörlerin üç ana çalışma modu vardır: zıt mod, difüzyon modu ve refleks modu.
Birbirinin karşısına monte edilmiş iki ayrı cihaz, bir verici ve bir alıcı ile karakterize edilen zıt mod için. Ultrasonik ışın bir nesne tarafından kesilirse çıkış etkinleştirilir. Bu mod, parazite karşı bağışıklığın önemli olduğu zorlu ortamlar için uygundur. Ultrason ışını sinyal mesafesini yalnızca bir kez kat eder.Bu çözüm pahalıdır çünkü bir verici ve bir alıcı olmak üzere iki cihazın kurulumunu gerektirir.
Aynı muhafaza içinde verici ve alıcı tarafından sağlanan difüzyon modu. Böyle bir kurulumun maliyeti çok daha düşüktür, ancak tepki süresi diğer moda göre daha uzundur.
Buradaki algılama aralığı, ışının algılanan nesnenin yüzeyinden yansıtılması gerektiğinden, nesne üzerindeki geliş açısına ve nesnenin yüzeyinin özelliklerine bağlıdır.
Refleks modu için, verici ve alıcı da aynı mahfaza içindedir, ancak ultrasonik ışın artık reflektör tarafından yansıtılmaktadır.Algılama menzilindeki nesneler, hem ultrasonik ışının kat ettiği mesafedeki değişiklikleri ölçerek hem de absorpsiyonu tahmin ederek algılanır. veya yansıyan sinyalde yansıma kaybı. Ses emici nesnelerin yanı sıra köşeli yüzeylere sahip nesneler bu sensör modu ile kolayca algılanır. Önemli bir koşul, referans reflektörün konumunun değişmemesidir.
Endüstride infrasound kullanmak için başka bir seçenek de ultrasonik kaynak.