سنسور آلتراسونیک (فرا صوت) Ultrasonic sensor ساختار، عملکرد و کاربرد ها (برق _ الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


نکته: در ساختار داخلی سنسور های آلتراسونیک Ultrasonic sensor برای اندازه گیری فاصله، از امواج مافوق صوت (فرا صوت) بهره می گیرد. طرز کار این نوع سنسورها به این صورت است که فاصله زمانی بین ارسال امواج تا دریافت سیگنال اِکو را اندازه می گیرند و با توجه به سرعت صوت در آن محیط، فاصله تا مانع را برآورد می کنند.

حسگر های اولتراسونیک با استفاده از امواج فراصوت فاصله را اندازه گیری می کنند. سر سنسور یک موج اولتراسونیک ساطع می کند و موج منعکس شده از هدف را دریافت می کند. حسگرهای اولتراسونیک با اندازه گیری زمان بین انتشار و دریافت فاصله تا هدف را اندازه می گیرند.یک سنسور اولتراسونیک از یک عنصر فراصوت برای انتشار و دریافت استفاده می کند. در یک سنسور اولتراسونیک مدل بازتابنده ، یک نوسانگر منفرد امواج فراصوت را ساطع کرده و دریافت می کند. این امکان کوچک سازی هد سنسور را فراهم می کند.



از آنجا که امواج اولتراسونیک می توانند از سطح شیشه یا مایع منعکس شده و به سر سنسور بازگردند ، حتی می توان اهداف شفاف را نیز تشخیص داد.تجمع گرد و غبار یا آلودگی تحت تأثیر قرار نمی گیرد.سنسور آلتراسونیک وسیله ای الکترونیکی است که با سنجش امواج صوتی فراصوت ، فاصله جسم مورد نظر را اندازه گیری کرده و صدای منعکس شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. امواج آلتراسونیک سریعتر از سرعت صدای قابل شنیدن حرکت می کنند (یعنی صدایی که انسان می تواند بشنود). سنسورهای آلتراسونیک دارای دو جز main اصلی هستند: فرستنده (که با استفاده از کریستال های پیزوالکتریک صدا را ساطع می کند) و گیرنده (که پس از سفر به هدف با صدا مواجه می شود).سنسور های آلتراسونیک در درجه اول به عنوان حسگرهای مجاورت استفاده میشوند . آنها را می توان در فناوری پارکینگ خودکار اتومبیل و سیستم های ایمنی ضد برخورد یافت.

سنسور های آلتراسونیک همچنین در سیستم های تشخیص مانع رباتیک ، و همچنین فن آوری تولید استفاده می شود. در مقایسه با سنسورهای مادون قرمز IR در کاربرد های سنجش مجاورت ، حسگرهای آلتراسونیک در برابر تداخل دود ، گاز و سایر ذرات معلق در هوا حساس نیستند (گرچه اجزای فیزیکی هنوز تحت تأثیر متغیرهایی مانند گرما هستند).  همچنین از سنسور های آلتراسونیک به عنوان سنسور های سطح برای تشخیص ، نظارت و تنظیم سطح مایعات در ظروف بسته (مانند گلدان های موجود در کارخانه های شیمیایی) استفاده می شود. از همه قابل توجه تر ، فناوری آلتراسونیک صنعت پزشکی را قادر به تولید تصاویر اندام های داخلی ، شناسایی تومور ها استفاده میگردد.

نویسنده: دکتر (افشین رشید )