Ce este senzorul cu ultrasunete?
Un senzor ultrasonic este un dispozitiv care măsoară distanța de la senzor la un obiect prin aer fără contact fizic. Se calculează distanța prin emiterea de unde sonore de înaltă frecvență (numite și unde sonore ultrasonice) la obiectul măsurat - primirea undelor sonore reflectate și calcularea distanței de la senzor. Timpul dintre transmisia de la sursa de emisie și întoarcerea de la sursa de recepție, apoi se măsoară distanța.
Senzorul cu ultrasunete este o ramură importantă a produselor cu senzori și ocupă o proporție mare în industria senzorilor. Senzorul cu ultrasunete are multe avantaje, cum ar fi precizie ridicată, sensibilitate ridicată, adaptabilitate puternică și costuri reduse, ceea ce îl face cea mai bună alegere pentru condițiile de detectare pe distanțe scurte. alege. Odată cu modernizarea continuă a produselor și creșterea continuă a industriilor din aval, perspectivele de dezvoltare viitoare ale industriei senzorilor cu ultrasunete sunt foarte largi.
Există mai multe tipuri de senzori cu ultrasunete. În funcție de material, ele pot fi împărțite în tip piezoelectric ( tip electrostrictiv) și tip magnetostrictiv
Piezoelectric (electrostrictiv) Senzori cu ultrasunete:
Generatoarele cu ultrasunete piezoelectrice folosesc principiul efectului piezoelectric invers pentru a converti vibrațiile electrice de înaltă frecvență în vibrații mecanice de înaltă frecvență pentru a genera unde ultrasonice. Când frecvența tensiunii alternative aplicate este egală cu frecvența naturală a materialului piezoelectric, va avea loc rezonanța, iar unda ultrasonică generată în acest moment este cea mai puternică. Senzorii cu ultrasunete piezoelectrici pot genera unde ultrasonice de înaltă frecvență variind de la zeci de kilohertzi la zeci de megahertzi, iar intensitatea sunetului lor poate ajunge la zeci de wați pe centimetru pătrat. Receptoare cu ultrasunete piezoelectrice funcționează pe principiul efectului piezoelectric pozitiv. Când unda ultrasonică acționează asupra plăcuței piezoelectrice pentru a determina extinderea și contractarea plăcuței, pe cele două suprafețe ale plăcuței sunt generate sarcini de polarități opuse. Aceste sarcini sunt convertite în tensiuni, amplificate și trimise la circuitul de măsurare și, în cele din urmă, înregistrate sau afișate. Structura receptorului cu ultrasunete piezoelectric este în esență aceeași cu cea a generatorului cu ultrasunete și, uneori, același senzor este folosit atât ca generator, cât și ca receptor.
Senzor cu ultrasunete magnetostrictive:
Fenomenul că materialele feromagnetice se întind și se contractă de-a lungul direcției câmpului magnetic într-un câmp magnetic alternativ se numește efect magnetostrictiv. Rezistența efectului magnetostrictiv, adică gradul de alungire și scurtare a materialului, variază în funcție de diferite materiale feromagnetice. Efectul magnetostrictiv al nichelului este cel mai mare. Dacă se aplică mai întâi un anumit câmp magnetic DC și apoi se aplică un curent alternativ, acesta poate funcționa în regiune cu cele mai bune caracteristici. În plus față de nichel, materialele senzorului magnetostrictiv includ aliaj de vanadiu cu diamant de fier și ferită care conține zinc și nichel. Acestea funcționează într-o gamă îngustă de eficiență, în câteva zeci de kilohertzi, dar cu puteri de până la 100.000 de wați, niveluri de sunet de până la câțiva kilowați pe milimetru pătrat și toleranță ridicată la temperatură.
