مجله

سنسور التراسونیک چیست؟

سنسور التراسونیک |‌بایا کنترل

سنسورهای التراسونیک، نوعی سنسور هستند که از امواج صوتی با فرکانس بالا (بیش از 20 کیلوهرتز) برای اندازه‌گیری فاصله، سرعت، شکل یا حرکت اشیاء استفاده می‌کنند. این سنسورها از دو بخش اصلی تشکیل شده‌اند: یک فرستنده که امواج صوتی را تولید و ارسال می‌کند و یک گیرنده که امواج صوتی را دریافت و تبدیل به سیگنال الکتریکی می‌کند. سنسورهای التراسونیک می‌توانند در محیط‌های مختلف و برای اهداف متنوعی مورد استفاده قرار گیرند. در ادامه این مطلب از بایا کنترل به موضوع سنسور التراسونیک چیست و چه کاربردهایی دارد خواهیم پرداخت.

 

نحوه عملکرد سنسورهای التراسونیک

سنسورهای التراسونیک بر‌اساس اصل اکو کار می‌کنند. این اصل بیان می‌کند که وقتی یک موج صوتی به یک سطح بازتاب‌کننده برخورد می‌کند، بخشی از آن موج به سمت منبع برمی‌گردد. زمانی‌که موج صوتی از فرستنده سنسور خارج می‌شود، یک تایمر شروع به شمارش می‌کند و زمانی‌ که موج صوتی به گیرنده سنسور برسد، تایمر متوقف می‌شود. در‌واقع با داشتن زمان رفت و برگشت موج صوتی و سرعت آن، می‌توان فاصله سنسور تا سطح بازتاب‌کننده را محاسبه کرد.

 

کاربرد سنسور التراسونیک

سنسورهای التراسونیک در بسیاری از زمینه‌ها و صنایع کاربرد دارند. برخی از کاربردهای رایج آن‌ها عبارت‌اند از:

  • اندازه‌گیری فاصله و موقعیت اشیاء در رباتیک، صنعت خودرو، صنعت هوافضا و…
  • تشخیص حرکت و حضور انسان‌ها و حیوانات در سیستم‌های امنیتی، روشنایی، بازی و…
  • اندازه‌گیری سرعت و جهت جریان هوا و مایعات در سیستم‌های هواشناسی، هیدرولیک، پزشکی و…
  • تصویربرداری و تشخیص نقص‌های ساختاری در مواد و بافت‌ها در صنعت، پزشکی، زمین‌شناسی و…
  • تولید و انتقال انرژی در سیستم‌های الکترونیکی، مغناطیسی، حرارتی و…

سنسور التراسونیک |‌بایا کنترل

مزایا و معایب سنسور التراسونیک

سنسورهای التراسونیک نسبت به سایر روش‌های اندازه‌گیری فاصله، سرعت و شکل اشیاء، مزایا و معایبی دارند.

برخی از مزایای سنسورهای التراسونیک به شرح زیر است:

  • قیمت پایین و نصب آسان
  • دقت بالا و حساسیت کم به نویز
  • قابلیت کار در محیط‌های تاریک، مرطوب و…
  • قابلیت اندازه‌گیری فاصله‌های بزرگ و کوچک
  • قابلیت اندازه‌گیری سرعت و جهت اشیاء در حرکت

 

برخی از معایب سنسورهای التراسونیک عبارت‌اند از:

  • تاثیر منفی دما و فشار بر سرعت و جهت امواج صوتی
  • تداخل امواج صوتی با سایر سنسورهای التراسونیک یا منابع صوتی
  • حساسیت به خصوصیات سطح هدف همچون جنس، شکل، زاویه و…
  • محدودیت در اندازه‌گیری اشیاء با ابعاد کوچک، نازک یا شفاف
  • محدودیت در اندازه‌گیری اشیاء با فاصله خیلی نزدیک یا خیلی دور

 

انواع سنسور التراسونیک

سنسورهای التراسونیک را می‌توان بر‌اساس نحوه ارسال و دریافت امواج صوتی، نوع موج صوتی، فرکانس موج صوتی و نحوه پردازش سیگنال الکتریکی به انواع مختلفی تقسیم کرد. برخی از انواع رایج این سنسورها به شرح زیر هستند:

  • سنسورهای التراسونیک تک کاناله: این نوع سنسورها فقط یک فرستنده و یک گیرنده دارند که به‌صورت جداگانه یا ترکیبی کار می‌کنند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء نسبتاً نزدیک خوب هستند.
  • سنسورهای التراسونیک دو کاناله: این نوع سنسورها دو فرستنده و دو گیرنده دارند که به‌صورت موازی یا متقاطع قرار می‌گیرند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء دورتر و با دقت بیشتر مناسب هستند.
  • سنسورهای التراسونیک پالسی: این نوع سنسورها امواج صوتی را به‌صورت پالس‌های کوتاه و متناوب ارسال می‌کنند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء با سرعت بالا و با تغییرات زیاد خوب هستند.
  • سنسورهای التراسونیک مداوم: این نوع سنسورها امواج صوتی را به‌صورت مداوم و بدون وقفه ارسال می‌کنند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء با سرعت پایین و با تغییرات کم مناسب هستند.
  • سنسورهای التراسونیک موج طولانی: این نوع سنسورها از امواج صوتی با فرکانس پایین (کمتر از 20 کیلوهرتز) استفاده می‌کنند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء با ابعاد بزرگ و سطح ناهموار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • سنسورهای التراسونیک موج کوتاه: این نوع سنسورها از امواج صوتی با فرکانس بالا (بیش از 200 کیلوهرتز) استفاده می‌کنند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء با ابعاد کوچک و سطح هموار مناسب هستند.
  • سنسورهای التراسونیک آنالوگ: این نوع سنسورها، سیگنال الکتریکی را به‌صورت آنالوگ پردازش می‌کنند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء با تغییرات پیوسته خوب هستند.
  • سنسورهای التراسونیک دیجیتال: این نوع سنسورها سیگنال الکتریکی را به‌صورت دیجیتال پردازش می‌کنند و برای اندازه‌گیری فاصله اشیاء با تغییرات گسسته مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سنسور التراسونیک |‌بایا کنترل

انواع سنسور التراسونیک در صنایع مختلف چه کاربردی دارند؟

سنسورهای التراسونیک در بسیاری از صنایع، دستگاه‌ها و کاربردها استفاده می‌شوند. برخی از مثال‌های کاربردی این سنسورها عبارت‌اند از:

  • صنعت خودرو: سنسورهای التراسونیک برای کنترل سرعت، جلوگیری از برخورد، راهنمایی پارکینگ، شستشوی خودرو، تشخیص موانع و… استفاده می‌شوند.
  • صنعت هوافضا: سنسورهای التراسونیک برای کنترل فاصله، سرعت، ارتفاع، جهت، تشخیص موقعیت، تشخیص خطر و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • صنعت پزشکی: سنسورهای التراسونیک برای تشخیص بیماری‌ها، تصویربرداری از بافت‌ها، اندازه‌گیری فشار‌خون، اندازه‌گیری ضربان قلب، اندازه‌گیری جنین، درمان سنگ کلیه و… استفاده می‌شوند.
  • صنعت نفت و گاز: سنسورهای التراسونیک برای اندازه‌گیری سطح مخازن، اندازه‌گیری جریان و فشار گاز و مایعات، تشخیص نشتی، تشخیص خوردگی و… استفاده می‌شوند.
  • صنعت رباتیک: سنسورهای التراسونیک برای کنترل حرکت، تشخیص موانع، تشخیص شکل و ابعاد اشیاء، تشخیص حضور و جابه‌جایی افراد و…  مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • صنعت کشاورزی: سنسورهای التراسونیک برای اندازه‌گیری سطح آب، اندازه‌گیری رطوبت خاک، اندازه‌گیری شدت نور، اندازه‌گیری شکل و اندازه محصولات، تشخیص آفات و… استفاده می‌شوند.
  • صنعت تفریحی: همچنین سنسورهای التراسونیک برای ایجاد افکت‌های صوتی و تصویری، ایجاد بازی‌های تعاملی، ایجاد ابزارهای موسیقی، ایجاد اسباب‌بازی‌ها و… استفاده می‌شوند.

سنسور التراسونیک |‌بایا کنترل

کلام آخر

سنسورهای التراسونیک، دستگاه‌هایی هستند که از امواج صوتی با فرکانس بالا برای اندازه‌گیری فاصله، سرعت، جهت، شکل و حرکت اشیاء استفاده می‌کنند. این سنسورها دارای مزایا و معایبی هستند که بستگی به نوع، فرکانس و پردازش سیگنال آن‌ها دارد و در بسیاری از صنایع و دستگاه‌ها کاربرد دارند و به رشد و توسعه فناوری کمک می‌کنند.

برای خرید انواع سنسور و رله صنعتی و دریافت مشاوره میتوانید از طریق بایا کنترل اقدام نمایید.

سوالات متداول

  1. سنسورهای التراسونیک چه تفاوتی با سنسورهای اپتیکی دارند؟

سنسورهای اپتیکی، از امواج نوری برای اندازه‌گیری فاصله و شکل اشیاء استفاده می‌کنند و معمولاً دقیق‌تر و سریع‌تر از سنسورهای التراسونیک هستند، اما به محیط نوری وابسته می‌باشند و از تداخل امواج نوری رنج می‌برند.

  1. سنسورهای التراسونیک چه تفاوتی با سنسورهای لیزری دارند؟

سنسورهای لیزری، از امواج لیزری برای اندازه‌گیری فاصله و شکل اشیاء استفاده می‌کنند و معمولاً بسیار دقیق و سریع هستند، اما به محیط نوری وابسته می‌باشند و از قیمت بسیار بالاتری برخوردار هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *