เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกคืออะไร?

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เสียงความถี่สูงในการวัดระยะทางเซ็นเซอร์เหล่านี้เรียกว่าตัวรับส่งสัญญาณและทำงานคล้ายกับโซนาร์ในขณะที่โซนาร์ถูกใช้เป็นหลักใต้น้ำเครื่องรับส่งสัญญาณอัลตราโซนิกสามารถใช้ในอากาศได้เซ็นเซอร์ที่ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นเรื่องธรรมดาในการใช้งานอุตสาหกรรมและทางการแพทย์

เซ็นเซอร์ประเภทนี้มักจะประกอบด้วยหน่วยตัวรับส่งสัญญาณตัวเดียวซึ่งสามารถปล่อยและตรวจจับเสียงได้อุปกรณ์นี้สร้างพัลส์โซนิคที่อยู่นอกเหนือระยะการได้ยินของหูมนุษย์วัตถุที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่สะท้อนคลื่นเสียงตัวรับส่งสัญญาณใช้ตัวจับเวลาเพื่อกำหนดระยะเวลาที่ชีพจรอัลตราโซนิกใช้เวลานานแค่ไหนในการตีกลับวัตถุและจะถูกส่งกลับไปยังหน่วย

คลื่นเสียงมักจะเดินทางด้วยความเร็วที่รู้จักในอากาศอุณหภูมิห้องความเร็วนี้อยู่ที่ประมาณ 1,126 ฟุต (343 เมตร) ต่อวินาทีเมื่อทราบทั้งความเร็วและเวลาของพัลส์อัลตราโซนิกระยะทางของวัตถุที่สะท้อนกลับสามารถประเมินได้โดยใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ขั้นพื้นฐานหากเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกปล่อยชีพจรและได้รับสัญญาณสะท้อนหนึ่งในสิบของวินาทีต่อมาตัวอย่างเช่นวัตถุอยู่ห่างออกไปประมาณ 112 ฟุต (34 เมตร)

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกไม่แม่นยำเสมอไปมีหลายปัจจัยที่สามารถลดความสามารถของเซ็นเซอร์ในการวัดระยะทางได้อย่างแม่นยำความเร็วของเสียงไม่คงที่ แต่อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความชื้นของอากาศซึ่งหมายความว่าสภาพที่อบอุ่นหรือเย็นมากสามารถทำให้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกไม่มีประสิทธิภาพ

วัตถุสะท้อนคลื่นเสียงในรูปแบบที่แตกต่างกันวัสดุบางอย่างเช่นโลหะสะท้อนเสียงได้ดีมากวัสดุที่อ่อนนุ่มรวมถึงผ้าหรูหรามักจะดูดซับคลื่นเสียงความแม่นยำของเซ็นเซอร์ประเภทนี้สามารถได้รับอิทธิพลจากประเภทของวัตถุที่ตรวจพบ

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกมีแอพพลิเคชั่นมากมายเครื่องจักรอุตสาหกรรมมักจะใช้เซ็นเซอร์เหล่านี้เพื่อตรวจจับการมีอยู่ของวัตถุในโรงงานอัตโนมัติตัวอย่างเช่นเครื่องที่ออกแบบมาเพื่อใช้ฉลากกับขวดอาจใช้วิธีการอัลตราโซนิกเพื่อพิจารณาว่าผลิตภัณฑ์อยู่ในสถานที่และพร้อมที่จะประทับตราเมื่อใดการติดตั้งความปลอดภัยยังใช้เซ็นเซอร์โซนิคเพื่อตรวจจับการมีอยู่ของบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาตเซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถใช้ในการสร้างรั้วเสมือนจริงรอบ ๆ พื้นที่ที่ปลอดภัย

สิ่งอำนวยความสะดวกทางการแพทย์มักใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเซ็นเซอร์ที่ใช้ในการแพทย์มีความแม่นยำมากกว่าอุปกรณ์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ แต่ใช้งานโดยใช้หลักการเดียวกันการถ่ายภาพอัลตราโซนิกใช้พัลส์ความถี่สูงเพื่อตรวจจับทั้งวัตถุที่เป็นของแข็งและพื้นที่เปิดโล่งตัวรับส่งสัญญาณที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์สามารถสร้างภาพที่แสดงพื้นที่ที่แตกต่างกันเหล่านี้และสามารถใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์เพื่อให้เห็นภาพพื้นที่ภายในร่างกายมนุษย์