Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan fungerer ultralydssensorer?

Grundlæggende ultralydssensorfunktion

Til generere ultralydsbølgen bruger ultralydssensorer en vibrerende enhed kendt som en transducer til at udsende ultralydspulser, der bevæger sig i en kegleformet stråle. Omfanget af en ultralydssensor bestemmes af frekvensen af ​​transducers vibration. Efterhånden som frekvensen stiger, transmitterer lydbølgerne for gradvist kortere afstande. Omvendt, som frekvensen falder, transmitterer lydbølgerne for gradvist længere afstande. Ultralydsensorer med lang rækkevidde virker bedst ved lavere frekvenser, og ultralydssensorer med kort afstand fungerer bedst ved højere frekvenser.

Konfiguration er afgørende

Ultralydsensorer findes i forskellige konfigurationer og typisk Brug en eller flere transducere afhængigt af applikationen. I tilfælde af en ultralydsensor, som har flere transducere, er afstanden mellem transducerne et væsentligt kendetegn at overveje. Hvis transducerne er anbragt for tæt på hinanden, kan de kegleformede bjælker udsendt fra hver forårsage uønsket interferens.

Blind Zone

Ultralydssensorer har typisk et ubrugbart område tæt på ansigtets sensor, kendt som en "blind zone", og hvis strålen fuldender en detektionscyklus, før sensoren fuldender sin transmission, kan sensoren ikke nøjagtigt modtage ekkoet. Denne blinde zone bestemmer den minimale afstand, som en genstand skal være fra ultralydssensoren til enheden for at give en præcis aflæsning.

Ultralydsensor Best Practices

Ultralydsensorer fungerer bedst, når de er placeret foran materialer der afspejler let ultralydbølger, såsom metal, plast og glas. Dette gør det muligt for sensoren at give en nøjagtig læsning på større afstand fra objektet foran den. Når sensoren er placeret foran en genstand, der let absorberer ultralydbølger, såsom fibermateriale, skal sensoren imidlertid bevæge sig nærmere objektet for at give en nøjagtig aflæsning. Vinklen på objektet har også indvirkning på læsningens nøjagtighed, med en plan overflade i en ret vinkel til sensoren med det længste føleområde. Denne nøjagtighed falder med en ændring i vinklen på et objekt i forhold til sensoren.