Què és el sensor ultrasònic?
Un sensor ultrasònic és un dispositiu que mesura la distància del sensor a un objecte a través de l'aire sense contacte físic. Calcula la distància mitjançant l'emissió d'ones sonores d'alta freqüència (també anomenades ones sonores ultrasòniques) a l'objecte mesurat, rebent les ones sonores reflectides i calculant la distància del sensor. El temps entre la transmissió des de la font de transmissió i el retorn de la font receptora, es mesura la distància.
El sensor ultrasònic és una branca important dels productes de sensors i ocupa una gran proporció en la indústria del sensor. Sensor ultrasònic té molts avantatges com alta precisió, alta sensibilitat, forta adaptabilitat i baix cost, pel que és la millor opció per a condicions de detecció de curta distància. seleccionar. Amb l'actualització contínua dels productes i el creixement continu de les indústries aigües avall, les perspectives de desenvolupament futures de la indústria de sensors ultrasònics són molt àmplies.
Hi ha molts tipus de sensors ultrasònics. Segons el material, es poden dividir en tipus piezoelèctric (tipus electrostrictiu) i tipus magnetostrictiu
Sensors d'ultrasons piezoelèctrics (electrostrictius):
Els generadors d'ultrasons piezoelèctrics utilitzen el principi de l'efecte piezoelèctric invers per convertir vibracions elèctriques d'alta freqüència en vibracions mecàniques d'alta freqüència per generar ones ultrasòniques. Quan la freqüència del voltatge altern aplicat és igual a la freqüència natural del material piezoelèctric, es produirà la ressonància i l'ona ultrasònica generada en aquest moment és la més forta. Els sensors d'ultrasons piezoelèctrics poden generar ones ultrasòniques d'alta freqüència que van des de desenes de kilohertzs fins a desenes de megahertzs, i la seva intensitat sonora pot arribar a desenes de watts per centímetre quadrat. Els receptors ultrasònics piezoelèctrics treballen sobre el principi de l'efecte piezoelèctric positiu. Quan l'ona ultrasònica actua sobre l'oblia piezoelèctrica per fer que l'oblia s'expandeixi i es contregui, es generen càrregues de polaritats oposades a les dues superfícies de l'oblia. Aquestes càrregues es converteixen en voltatges, s'amplifiquen i s'envien al circuit de mesura, i finalment es registren o es mostren. L'estructura del receptor ultrasònic piezoelèctric és bàsicament el mateix que el del generador ultrasònic, i de vegades s'utilitza el mateix sensor tant com el generador i el receptor.
Sensor ultrasònic magnetostrictiu:
El fenomen que els materials ferromagnètics s'estenen i es contrauen al llarg de la direcció del camp magnètic en un camp magnètic altern s'anomena efecte magnetostrictiu. La força de l'efecte magnetostrictiu, és a dir, el grau d'allargament i escurçament material, varia amb diferents materials ferromagnètics. L'efecte magnetostrictiu del níquel és el més gran. Si primer s'aplica un cert camp magnètic dc i després s'aplica un corrent altern, pot funcionar a la regió amb les millors característiques. A més del níquel, els materials del sensor magnetostrictiu inclouen aliatge de vanadi diamant de ferro i ferrita que conté zinc i níquel. Operen en un rang estret d'eficiència, dins d'unes poques desenes de quilohertzs, però amb potències de fins a 100.000 watts, nivells de so de fins a diversos quilowatts per mil·límetre quadrat i alta tolerància a la temperatura.
