درباره‌ی سنسور اولتراسونیک
سنسور التراسونیک که این روزها می‌تواند آنقدر محکم بسته‌بندی شود که روی نوک انگشت قرار می‌گیرد. در واقع هر وسیله‌ای است که از امواج فراصوت با فرکانس بالا برای اندازه‌گیری فاصله استفاده می‌کند. سنسورهای اولتراسونیک در سرتاسر جهان، در محیط‌های داخلی و خارجی در سخت ترین شرایط، برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. سنسورهای اولتراسونیک با کریستال های پیزوالکتریک ساخته شده‌اند. از امواج صوتی با فرکانس بالا برای طنین انداز فرکانس مورد نظر و تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی صوتی و بالعکس استفاده می‌کنند. امواج صوتی به هدف منتقل شده و به مبدل منعکس می‌شود. می‌توان گفت این کار تقلید از نحوه استفاده خفاش‌ها و دلفین‌ها از پژواک برای یافتن راه خود است. اهداف می‌توانند هر شکل بازتابی داشته باشند، حتی گرد. متغیرهای خاصی مانند زاویه سطح هدف، تغییرات دما و رطوبت و زبری سطح بازتابنده می‌توانند بر عملکرد سنسورها تأثیر بگذارند.
کمی نادرست است که حدس بزنیم که حسگرهای اولتراسونیک صرفاً در مورد اندازه‌گیری فاصله هستند. در واقع، هدف اصلی تشخیص مجاورت و نزدیکی اجسام است. به همین دلیل است که هنگام به صدا درآوردن زنگ هشدار هنگام برخورد خودرو با جسم، ترمز می‌گیرید. این همان چیزی است که روبات‌ها به‌وسیله‌ی آن بدون برخورد با اشیا راه خود را طی می‌کنند. و التراسونیک همان چیزی است که چگونه صنعت سطوح چیزهایی مانند مایع و غلات را نظارت می‌کند.
دو نوع سنسور اولتراسونیک وجود دارد
تشخیص مجاورت
یک شی که در محدوده از پیش تعیین شده عبور می‌کند، شناسایی می‌شود و یک سیگنال خروجی تولید می‌کند. نقطه تشخیص مستقل از اندازه هدف، ماده یا بازتاب است.
اندازه گیری محدوده
فاصله(های) دقیق یک جسم در حال حرکت به و از حسگر از طریق فواصل زمانی بین انفجارهای ارسالی و بازتابی صدای اولتراسونیک اندازه‌گیری می شود. تغییر فاصله بطور پیوسته محاسبه و به خروجی ارسال می‌شود. چند کاربرد مهم سنسور التراسونیک را در ادامه بخوانید:
1- تشخیص اجسام(Object detection)
اگر خودروی شما نسبتاً مدرن است، به احتمال زیاد سنسورهای التراسونیک در سپرها تعبیه شده است. که به شما کمک می‌کند از برخورد با اجسام جلوگیری کنید و به راحتی پارک کنید.
با این حال، آینده استقرار سنسور اولتراسونیک در اتوماسیون، رانندگی کاملاً مستقل است. با شبکه‌ای از حسگرهای هوشمند که در هماهنگی درخشانی کار می‌کنند تا با تشخیص نزدیکی 360 درجه در جاده و محیط اطراف، پدیده تلفات جاده‌ای را به طور بالقوه از بین ببرند. همه اینها بر اساس فناوری حسگر اولتراسونیک بسیار قابل اعتماد و دقیق ساخته شده است. که مفهوم “نقاط کور” را برای همیشه حذف می‌کند.
2- تشخیص فاصله
سنسورهای التراسونیک می توانند فاصله تا طیف وسیعی از اشیاء را بدون توجه به شکل، رنگ یا بافت سطح اندازه گیری کنند. آنها همچنین قادر به اندازه گیری یک شیء در حال نزدیک شدن یا عقب نشینی هستند.
3- تشخیص قطر
از جاده تا طبقه کارخانه، اکنون به سراغ تشخیص قطر می‌رویم – یکی دیگر از راه‌‌های اساسی که در آن تشخیص التراسونیک کار می‌کند. یک ماشین چاپ بگیرید: این ماشین‌ها مجهز به حسگرهای اولتراسونیک هستند که اندازه قطر رول‌های کاغذی را که قرار است تبدیل به روزنامه شوند، نظارت می‌کنند.
هنگامی که قطر به اندازه کافی کوچک شد، دستگاه چاپ مدرن کاملاً خودکار از یک رول کاغذ به رول بعدی تغییر می‌کند و با کاهش زمان خرابی، در زمان و کار صرفه‌جویی می‌کند و بهره‌وری را افزایش می‌دهد.
4- تشخیص افتادگی
همانطور که می‌توانید تصور کنید، این نوع فناوری حسگر است که تولید را در طیف صنعت بسیار کارآمد می‌کند. به دلیل دقت سنسور اولتراسونیک، می‌تواند حتی کوچک‌ترین انحراف را از سطح کشش ایده‌آل در نوار نقاله‌ها، کابل‌ها و سیم‌ها کنترل کند.
برای تشخیص عیوب یا انحرافاتی که با چشم غیرمسلح قابل تشخیص نیستند، مفید است و به نگه داشتن تجهیزات در بهترین حالت کارکرد کمک می‌کند.
5- تشخیص سطح
هرکسی که در تولید صنایع غذا دخیل باشد، می‌داند که “سطوح” یک کلمه کلیدی واقعی در صنعت است. چه میزان مایعات باشد و چه سطوح دانه، حسگرهای اولتراسونیک به اپراتورها یا سیستم‌های مرتبط اطلاع می‌دهند که چیزی نیاز به شارژ دارد یا چیزی در شرف سرریز شدن است. تقریباً به هر کجای دنیای مدرن نگاه کنید، چه در داخل و چه در خارج و اغلب در سخت‌ترین شرایط عملیاتی، حسگرهای اولتراسونیک نقش‌های کلیدی ایفا می‌کنند که زندگی را ایمن‌تر، سریع‌تر، آسان‌تر، هوشمندانه‌تر و قابل اطمینان‌تر، کارآمدتر، سازنده‌تر و سودآورتر می‌کند.
سنسورهای التراسونیک را می توان در فرآیند تولید برای کنترل خودکار در کف کارخانه به کار برد. در حالی که ابزاری ضروری برای شرکت‌ها برای به حداکثر رساندن کارایی از طریق اندازه‌گیری و کنترل دقیق است.
برخی کابردهای دیگر سنسورهای اولتراسونیک
- کنترل حلقه
- قطر رول، کنترل کشش، سیم پیچ و باز کردن
- کنترل سطح مایعات
- تشخیص پرتو برای شمارش با سرعت بالا
- تشخیص پاره‌شدن نخ یا سیم
- حسگر رباتیک
- تشخیص افراد برای شمارش
- کنترل ارتفاع انباشته
- تشخیص خودرو برای کارواش و مونتاژ خودرو
- تشخیص حضور
