Ultrazvukové senzory

Ultrazvukové snímače jsou senzorová zařízení, která přeměňují elektrickou energii na ultrazvukové vlny. Princip činnosti je podobný radaru, protože detekují cíl na základě interpretace signálu, který se od nich odráží. Rychlost zvuku je konstantní hodnota, takže s tímto čidlem je snadné nastavit vzdálenost k objektu odpovídající časovému intervalu mezi odesláním samotného signálu a návratem echa z něj.

Ultrazvukové senzory mají řadu funkcí, které vám umožňují určit rozsah jejich použití. Dá se vyvodit krátký rozsah působení, směr signálu a nízkou rychlost šíření vln. Hlavní výhodou ultrazvukových senzorů je jejich poměrně nízká cena. V automobilech mohou být používány k uspořádání parkovacích systémů. Ultrazvukové snímače hladiny s rozšířeným rozsahem jsou aktivně využívány v řadě návrhů asistenčních systémů pro monitorování slepé oblasti. Najdou uplatnění v řadě systémů řízení vozu v automatickém režimu.

Jako základ senzoru můžete pojmenovat konvertor, který kombinuje aktivní prvek a membránu. V tomto případě převodník funguje jako vysílač a přijímač. Aktivní prvek generuje krátký impuls, který je pak přijat jako ozvěna z překážky. Vyrábí se ze speciálního piezoelektrického materiálu. V tomto případě hliníková membrána působí jako kontaktní plocha snímače, což vám umožňuje určit akustické vlastnosti. Základna převodníku je dostatečně pružná, aby absorbovala vibrace. Všechny prvky jsou v plastovém pouzdře, vybaveny konektory pro připojení.

Ultrazvukové senzory fungují takto: když je přijat externí signál, aktivní prvek způsobuje, že membrána vibruje a vysílá ultrazvukové impulsy do prostoru. Když se tyto vlny setkávají s překážkou, odrážejí se, vracejí se do měniče a vytvářejí vibrace aktivního prvku, z něhož je elektrický signál odstraněn.

Ultrazvukové senzory mají základní charakteristiky jako kmitočet pulsů, rozsah detekce překážek, rychlost. U moderních parkovacích zařízení je frekvence 40 kHz a rozpětí detekce je až 2,5 metry.

Výrobci obvykle neuvádějí hodnotu tak důležitého parametru jako pozorovací úhel. U snímačů je úhel pohledu obvykle určován frekvencí signálů, stejně jako tvar a rozměry měniče. Čím vyšší je frekvence impulsu, tím menší je úhel pohledu.

Ultrazvukové senzory vzdálenosti mají určitou míru nepopiratelných výhod, ale mají také velmi významná funkční omezení. Účinnost a přesnost zařízení je snížena při špatných povětrnostních podmínkách i při silném znečištění. Snímač je schopen projít malými předměty i povrchy s nízkou odrazivostí.