Ултразвукови сензори

Ултразвуковите сензори са сензорни устройства, които преобразуват електрическата енергия в ултразвукови вълни. Принципът на работа е подобен на радара, тъй като те откриват целта въз основа на тълкуването на сигнала, което се отразява от тях. Скорост на звука е постоянна стойност, така че с този сензор е лесно да се определи разстоянието до обекта, съответстващ на интервала от време между изпращането на самия сигнал и връщането на ехото от него.

Ултразвуковите сензори имат редица функции, които ви позволяват да определите обхвата на тяхното използване. Човек може да посочи кратък обхват на действие, посоката на сигнала и ниската скорост на разпространение на вълните. Основното предимство на ултразвуковите сензори е тяхната доста ниска цена. В автомобилите те могат да бъдат използвани за организиране на системи за паркиране. Ултразвуковите сензори за ниво с разширена обхват се използват активно в редица проекти на помощни системи за мониторинг слепи зони. Те намират приложение в различни системи за управление на автомобили в автоматичен режим.

Като основа на сензора можете да наречете конвертор, който съчетава активния елемент и диафрагмата. В този случай преобразувателят функционира като предавател и приемник. Активният елемент генерира кратък импулс, който след това получава като ехо от препятствие. Произвежда се от специален пиезоелектричен материал. В този случай алуминиевата диафрагма действа като контактна повърхност на сензора, позволявайки ви да определите акустичните характеристики. Основата на трансдюсера е достатъчно еластична, за да абсорбира вибрациите. Всички елементи са в пластмасов корпус, оборудван с съединители за свързване.

Ултразвуковите сензори работят по следния начин: когато се получи външен сигнал, активният елемент предизвиква вибрацията на диафрагмата и изпраща ултразвукови импулси в пространството. Когато тези вълни се сблъскат с препятствие, те отразяват, връщат се към датчика и създават вибрации на активния елемент, от който след това се отстранява електрическият сигнал.

Ултразвуковите сензори имат такива основни характеристики като импулсна честота, диапазон на откриване на препятствия, скорост. При модерните устройства за паркиране честотата е 40 kHz, а диапазонът на откриване е до 2,5 метра.

Производителите обикновено не определят стойността на такъв важен параметър като ъгъла на гледане. При сензорите ъгълът на гледане обикновено се определя от честотата на сигналите, както и формата и размерите на датчика. Колкото по-висока е честотата на импулса, толкова по-малък е ъгълът на гледане.

Ултразвуковите сензори за разстояние имат неоспорими предимства, но също така имат много значителни функционални ограничения. Ефективността и точността на устройствата са намалени при лоши метеорологични условия, както и при силно замърсяване. Сензорът може да премине малки предмети, както и повърхности, които имат слаба отразяваща способност.