Što je ultrazvučni senzor?

Ultrazvučni senzor je uređaj koji koristi zvuk visoke frekvencije za mjerenje udaljenosti. Ovi senzori su također poznati kao primopredajnici i rade slično kao sonar. Dok se sonar prvenstveno koristi pod vodom, ultrazvučni primopredajnici se mogu koristiti u zraku. Senzori koji koriste ultrazvučne valove uobičajeni su u industrijskim i medicinskim primjenama.
Ovaj tip senzora obično se sastoji od jedne jedinice primopredajnika, koja može emitirati i detektirati zvuk. Ovaj uređaj stvara zvučni puls koji je izvan dometa ljudskog uha. Većina čvrstih predmeta reflektira zvučne valove. Primopredajnik koristi mjerač vremena kako bi točno odredio koliko dugo ultrazvučnom pulsu treba da se “odbije” od objekta i vrati u jedinicu.

Zvučni val obično putuje poznatom brzinom. U zraku sobne temperature, ova brzina je približno 1,126 stopa (343 metra) u sekundi. Kada su poznata i brzina i vrijeme ultrazvučnih impulsa, udaljenost reflektirajućeg objekta može se procijeniti korištenjem osnovnih matematičkih izračuna. Ako ultrazvučni senzor emitira puls i primi reflektirani signal jednu desetinu sekunde kasnije, na primjer, objekt je udaljen oko 112 stopa (34 metra).

Međutim, ultrazvučni senzor nije uvijek točan. Nekoliko čimbenika može smanjiti sposobnost senzora da precizno mjeri udaljenost. Brzina zvuka nije konstantna, ali može varirati ovisno o temperaturi i vlažnosti zraka. To znači da vrlo topli ili vrlo hladni uvjeti mogu učiniti ultrazvučni senzor neučinkovitim.

Objekti reflektiraju zvučne valove na različite načine. Neki materijali, poput metala, jako dobro reflektiraju zvuk. Mekani materijali, uključujući plišane tkanine, često apsorbiraju zvučne valove. Na točnost ove vrste senzora može utjecati vrsta objekta koji se detektira.

Ultrazvučni senzori imaju mnoge primjene. Industrijski strojevi često koriste ove senzore za otkrivanje prisutnosti objekta u automatiziranoj tvornici. Stroj dizajniran za nanošenje naljepnica na boce, na primjer, može koristiti ultrazvučne metode za određivanje kada je proizvod na mjestu i spreman za žigosanje. Sigurnosne instalacije također koriste zvučne senzore za otkrivanje prisutnosti neovlaštene osobe. Ovi senzori se mogu koristiti za stvaranje “virtualne ograde” oko sigurnog područja.

Medicinske ustanove često koriste ultrazvučne senzore. Senzori koji se koriste u medicini precizniji su od većine industrijskih uređaja, ali rade po istom principu. Ultrazvučno snimanje koristi visokofrekventne impulse za otkrivanje čvrstih objekata i otvorenih prostora. Primopredajnik spojen na računalo može stvoriti sliku koja prikazuje ta različita područja, a medicinski stručnjaci ga mogu koristiti za vizualizaciju područja unutar ljudskog tijela.