4 ویژگی مهم در انتخاب سنسور آلتراسونیک
4 ویژگی مهم در انتخاب سنسور آلتراسونیک
سنسور آلتراسونیک چیست ؟
سنسور آلتراسونیک یک نوع سنسور اندازه‌گیری فاصله است که از امواج فراصوتی یا آلتراسونیک برای تعیین فاصله بین دو نقطه استفاده می‌کند. این سنسورها از پالس‌های فراصوتی استفاده می‌کنند که از هوا یا سطح مورد نظر بازتاب می‌شوند و سپس با توجه به زمانی که طول می‌کشد تا این پالس‌ها به سنسور بازگردند، فاصله‌ی مورد نظر را تعیین می‌کنند.این سنسورها در بسیاری از برنامه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در سیستمهای روباتیک، خودروهای هوشمند، سیستمهای امنیتی، سیستمهای حفاظتی و غیره. به دلیل دقت بالا، سرعت بالا و قابلیت استفاده در محیط‌های صنعتی، سنسورهای آلتراسونیک به عنوان یکی از محبوب‌ترین انواع سنسورهای اندازه‌گیری فاصله شناخته می‌شوند . برای انتخاب سنسور های آلتراسونیک باید به 4 ویژگی مهم دقت کنیم .
.
انواع سنسور آلتراسنیک
سنسور آلتراسونیک به دو دسته سنسورهای فاصله‌ای (Distance Sensors) و سنسورهای ترازبندی (Level Sensors) تقسیم می‌شوند. در ادامه به توضیح این دو دسته از سنسورهای آلتراسونیک می‌پردازیم:
1- سنسورهای فاصله‌ای: این سنسورها به منظور اندازه‌گیری فاصله بین دو نقطه مورد استفاده قرار می‌گیرند. تکنولوژی این سنسورها بر اساس ارسال پالس‌های فراصوتی و دریافت سیگنال بازتابی از محیط است. این سنسورها معمولاً در برنامه‌هایی که نیاز به اندازه‌گیری فاصله با دقت بالا دارند، مانند در رباتیک، خودروهای هوشمند و سیستمهای امنیتی استفاده می‌شوند.
2- سنسورهای ترازبندی: این سنسورها برای اندازه‌گیری سطح وضعیت سیالات و مواد غیرمایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سنسورها می‌توانند با اندازه‌گیری فاصله بین سطح مایع و سطح سنسور، میزان سطح مایع را تعیین کنند. این سنسورها در برنامه‌هایی مانند صنایع شیمیایی، پالایشگاه‌ها و صنایع نفت و گاز استفاده می‌شوند
چگونه سنسورهای آلتراسونیک کار می‌کنند؟
عملکرد سنسورهای آلتراسونیک بر اساس تولید و دریافت امواج فراصوتی (آلتراسونیک) است. این امواج به صورت پالس‌های کوتاه و بسیار سریع تولید شده و از سنسور به سوی محیط ارسال می‌شوند. زمانی که این پالس‌ها به سطح مورد نظر برخورد می‌کنند، محیط به صورت بازتابی پالس‌ها را به سنسور بازمی‌گرداند. سپس سنسور با توجه به زمانی که طول می‌کشد تا پالس‌ها بازگردند، فاصله بین سنسور و سطح مورد نظر را محاسبه می‌کند.
برای تولید امواج فراصوتی، سنسور از یک ترانسدیوسر (Transducer) استفاده می‌کند که انرژی الکتریکی را به انرژی فراصوتی تبدیل می‌کند. این ترانسدیوسر معمولاً به صورت یک سیم پیچی شده است که وقتی به آن انرژی الکتریکی می‌رسد، امواج فراصوتی را تولید می‌کند. پس از به طور مداوم تولید امواج فراصوتی، سیگنال‌های بازتابی به وسیله دیافراگمی دریافت می‌شوند که همانند ترانسدیوسر، از انرژی فراصوتی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شوند.
بعد از دریافت سیگنال‌های بازتابی، سنسور این سیگنال‌ها را با استفاده از یک مدار الکترونیکی مورد پردازش قرار می‌دهد. در نهایت، با توجه به زمانی که طول می‌کشد تا پالس‌ها بازگردند، فاصله بین سنسور و سطح مورد نظر محاسبه می‌شود.
کاربرد سنسور های آلتراسونیک
سنسورهای الکترونیکی آلتراسونیک از امواج صوتی با فرکانس بالا استفاده می‌کنند و معمولاً برای اندازه‌گیری فاصله و سرعت استفاده می‌شوند. برخی کاربردهای سنسورهای آلتراسونیک عبارتند از:
- سنسورهای آلتراسونیک در سیستم های امنیتی و ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرند، برای مثال در سیستمهای دوربین مداربسته برای تشخیص حرکت اجسام در فاصله دور، در سیستمهای پارکینگ خودرو برای تشخیص فاصله خودرو از موانع و در سیستمهای اعلام حریق برای تشخیص حرکت دود و حرارت در فاصله دور.
- در صنعت، سنسورهای آلتراسونیک در دستگاههای تولیدی برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای تولیدی مانند جداسازی مواد و تشخیص حضور قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در رباتیک، سنسورهای آلتراسونیک برای محاسبه فاصله و تشخیص وجود موانع در مسیر ربات‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در صنایع دریایی، سنسورهای آلتراسونیک برای اندازه‌گیری فاصله بین کشتی‌ها و جلوگیری از برخورد آنها با یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در پزشکی، سنسورهای آلتراسونیک برای تصویربرداری سونوگرافی و همچنین برای اندازه‌گیری فاصله بین اعضای بدن مانند قلب و شرایین استفاده می‌شوند.
4 ویژگی مهم در انتخاب سنسور آلتراسونیک
در انتخاب سنسور آلتراسونیک برای هر برنامه‌ی خاص، باید به چند ویژگی مهم توجه کرد. در زیر چهار ویژگی اصلی سنسورهای آلتراسونیک را بررسی می‌کنیم:
دقت: دقت سنسور آلتراسونیک بسیار مهم است، زیرا در برخی برنامه‌ها، دقت بالایی برای اندازه‌گیری فاصله یا سطح لازم است. برای برنامه‌هایی که دقت بالایی نیاز دارند، سنسورهای با دقت بالا باید انتخاب شوند.
زاویه دید: زاویه دید سنسور آلتراسونیک نشان می‌دهد که سنسور به چه حدی قادر به دریافت بازتاب پالس‌های فراصوتی از محیط است. برای برنامه‌هایی که نیاز به پوشش گسترده‌ای دارند، سنسور با زاویه دید وسیع باید انتخاب شود.
محدوده اندازه‌گیری: محدوده اندازه‌گیری سنسور آلتراسونیک باید با محدوده فاصله یا سطح مورد نظر در برنامه‌ی مورد استفاده همخوانی داشته باشد. برای برنامه‌هایی که نیاز به اندازه‌گیری فواصل بلندی دارند، سنسور با محدوده اندازه‌گیری بلند باید انتخاب شود.
سرعت پاسخ‌دهی: سرعت پاسخ‌دهی سنسور آلتراسونیک نشان می‌دهد که سنسور در چه حدی قادر به تشخیص تغییرات فاصله یا سطح در محیط است. برای برنامه‌هایی که نیاز به تشخیص سریع تغییرات فاصله یا سطح دارند، سنسور با سرعت پاسخ‌دهی بالا باید انتخاب شود
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.