Τι είναι ένας υπερηχητικός αισθητήρας;

Ένας υπερηχητικός αισθητήρας είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί ήχο υψηλής συχνότητας για τη μέτρηση της απόστασης.Αυτοί οι αισθητήρες είναι επίσης γνωστοί ως πομποδέκτες και λειτουργούν παρόμοια με το σόναρ.Ενώ το SONAR χρησιμοποιείται κυρίως υποβρύχια, οι υπερήχοι πομποδέκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον αέρα.Οι αισθητήρες που χρησιμοποιούν υπερηχητικά κύματα είναι συνηθισμένοι σε βιομηχανικές και ιατρικές εφαρμογές.

Αυτός ο τύπος αισθητήρα συνήθως αποτελείται από μία μονάδα πομποδέκτη, η οποία είναι σε θέση να εκπέμπει και να ανιχνεύει ήχο.Αυτή η συσκευή δημιουργεί έναν ηχητικό παλμό που είναι πέρα από το εύρος ακοής του ανθρώπινου αυτιού.Τα περισσότερα συμπαγή αντικείμενα αντικατοπτρίζουν τα ηχητικά κύματα.Ο πομποδέκτης χρησιμοποιεί ένα χρονοδιακόπτη για να καθορίσει με ακρίβεια πόσο καιρό παίρνει ένας υπερηχητικός παλμός για να αναπηδήσει από ένα αντικείμενο και να επιστραφεί στη μονάδα.

Ένα ηχητικό κύμα συνήθως ταξιδεύει με γνωστή ταχύτητα.Σε αέρα θερμοκρασίας δωματίου, αυτή η ταχύτητα είναι περίπου 1.126 πόδια (343 μέτρα) ανά δευτερόλεπτο.Όταν είναι γνωστοί τόσο η ταχύτητα όσο και ο χρόνος των υπερήχων παλμών, η απόσταση ενός αντικειμένου που αντανακλάται μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας βασικούς υπολογισμούς μαθηματικών.Εάν ένας υπερηχητικός αισθητήρας εκπέμπει έναν παλμό και λαμβάνει το αντανακλασμένο σήμα το ένα δέκατο του δευτερολέπτου αργότερα, για παράδειγμα, το αντικείμενο είναι περίπου 112 πόδια (34 μέτρα).

Ένας υπερηχητικός αισθητήρας δεν είναι πάντα ακριβής.Αρκετοί παράγοντες μπορούν να υποβαθμίσουν την ικανότητα ενός αισθητήρα να μετρήσει με ακρίβεια την απόσταση.Η ταχύτητα του ήχου δεν είναι σταθερή, αλλά μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα.Αυτό σημαίνει ότι πολύ ζεστές ή πολύ κρύες συνθήκες μπορούν να κάνουν έναν υπερηχητικό αισθητήρα αναποτελεσματικό.

αντικείμενα αντικατοπτρίζουν τα ηχητικά κύματα με διαφορετικούς τρόπους.Ορισμένα υλικά, όπως το μέταλλο, αντανακλούν πολύ καλά τον ήχο.Τα μαλακά υλικά, συμπεριλαμβανομένων των πολυτελών υφασμάτων, συχνά απορροφούν ηχητικά κύματα.Η ακρίβεια αυτού του τύπου αισθητήρα μπορεί να επηρεαστεί από τον τύπο του αντικειμένου που ανιχνεύεται. Οι αισθητήρες υπερήχων έχουν πολλές εφαρμογές.Τα βιομηχανικά μηχανήματα χρησιμοποιούν συχνά αυτούς τους αισθητήρες για να ανιχνεύσουν την παρουσία ενός αντικειμένου σε ένα αυτοματοποιημένο εργοστάσιο.Ένα μηχάνημα που έχει σχεδιαστεί για να εφαρμόζει ετικέτες σε μπουκάλια, για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιεί υπερηχητικές μεθόδους για να καθορίσει πότε υπάρχει ένα προϊόν και είναι έτοιμο να σφραγιστεί.Οι εγκαταστάσεις ασφαλείας χρησιμοποιούν επίσης ηχητικούς αισθητήρες για να ανιχνεύσουν την παρουσία ενός μη εξουσιοδοτημένου ατόμου.Αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ενός εικονικού φράχτη γύρω από μια ασφαλή περιοχή.

Οι ιατρικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν συχνά υπερηχητικούς αισθητήρες.Οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται στην ιατρική είναι πιο ακριβείς από τις περισσότερες βιομηχανικές συσκευές, αλλά λειτουργούν χρησιμοποιώντας την ίδια αρχή.Η υπερηχητική απεικόνιση χρησιμοποιεί παλμούς υψηλής συχνότητας για την ανίχνευση τόσο στερεών αντικειμένων όσο και ανοιχτών χώρων.Ένας πομποδέκτης που συνδέεται με έναν υπολογιστή είναι σε θέση να δημιουργήσει μια εικόνα που δείχνει αυτές τις διαφορετικές περιοχές και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από επαγγελματίες του ιατρικού τομέα για να απεικονίσει περιοχές μέσα στο ανθρώπινο σώμα.