سنسور آلتراسونیک

سنسور آلتراسونیک ، امواج آلتراسونیک به دسته­‌ای از امواج مکانیکی گفته می­‌شود که فرکانس نوسانشان بیش از محدوده شنوایی انسان 20 کیلوهرتز باشد.

در سال ۱۹۱۲ میلادی آقای ریچارتسون با الهام از طبیعت و با کمک مسیریابی خفاش‌ها موفق به ساخت سنسور فراصوتی شد. خفاش‌ها به دلیل بینایی ضعیف، با کمک امواج فراصوتی موانع را تشخیص می‌دهند.

سنسور آلتراسونیک (Ultrasonic) نوعی حسگر صوتی است که به سه دسته تقسیم می‌شود:

• فرستنده‌ها
• گیرنده‌ها
• گیرنده‌های فرستنده

فرستنده‌ها، سیگنال‌های الکتریکی را به سونوگرافی تبدیل می‌کنند. گیرنده‌های سونوگرافی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کرده و فرستنده‌ها می‌توانند فرستنده و گیرنده اولتراسوند را دریافت کنند.

عملکرد سنسور آلتراسونیک :

سنسور آلتراسونیک به عنوان دستگاه‌های الکترونیکی تعریف می‌شوند که یک موج صوتی را فراتر از محدوده بالای شنوایی انسان ساطع می‌کنند.

دامنه قابل شنیدن بین  20Hzتا  20kHZو فاصله سنسور و یک جسم را براساس مدت زمان لازم تعیین می‌کنند.

برای تولید موج آلتراسونیک ، حسگرها از دستگاه ارتعاشی معروف به مبدل برای انتشار پالس‌های فراصوت که در یک پرتو مخروطی شکل حرکت می‌کنند، استفاده می‌کنند.

دامنه سنسور آلتراسونیک توسط فرکانس ارتعاش مبدل تعیین می‌شود.

با افزایش فرکانس، امواج صوتی برای فواصل کمتری به تدریج منتقل می‌شوند.

برعکس با کاهش فرکانس، امواج صوتی برای فواصل بیشتری منتقل می‌شوند.

بنابراین، سنسورهای آلتراسونیک دور برد در فرکانس‌های پایین بهتر و سنسورهای کوتاه برد در فرکانس‌های بالاتر بهترین عملکرد را دارند.

نحوه عملکرد:

امواج آلتراسونیک از پرکاربردترین امواج هستند.

نحوه عملکرد سنسور آلتراسونیک به این‌ صورت است که برخورد این موج به یک مانع و بازگشت آن به سمت گیرنده‌ نصب شده در نزدیکی فرستنده مدت زمانی را صرف می‌کند.

با در نظر گرفتن این زمان و همچنین سرعت موج صوتی، فاصله‌ بین فرستنده و گیرنده تا مانع محاسبه می‌گردد.

از این رو این سنسور در کاربردهای مختلفی نظیر

• کنترل دور ماشین‌های صنعتی
• سیستم‌های ناوبری
• هواشناسی
• استفاده در باک هواپیما برای اندازه‌گیری مقدار سوخت
• سنسور پارک ماشین و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از ویژگی‌های مهم امواج آلتراسونیک  می‌توان به  بالا بودن دایرکتیویتی (پایین بودن سطح انرژی)، کم بودن سرعت انتشار نسبت به امواج رادیویی و نور، قابلیت بازتاب از اجسام شفاف همچنین فرکانس آن  در محدوده شنوایی انسان نبوده و توسط گوش انسان شنیده نمی‌شود.

غیر قابل شنیدن توسط گوش انسان

به خاطر ارتعاشات ماده تولید می‌شوند