Sensor ultrasonik
USG, seseorang tidak merasakan suara dengan frekuensi di atas 16 kHz, namun kecepatan rambatnya di udara diketahui dan 344 m / s. Dengan data tentang kecepatan suara dan waktu perambatannya, dimungkinkan untuk menghitung jarak yang tepat yang ditempuh gelombang ultrasound. Prinsip inilah yang menjadi dasar pengoperasian sensor ultrasonik.
Sensor ultrasonik banyak digunakan di berbagai area produksi dan dalam beberapa hal merupakan alat universal untuk menyelesaikan banyak masalah dalam otomatisasi proses teknologi. Sensor semacam itu digunakan untuk menentukan jarak dan lokasi berbagai objek.
Menentukan tingkat cairan (misalnya, konsumsi bahan bakar dalam transportasi), mendeteksi label, termasuk yang transparan, memantau pergerakan suatu objek, mengukur jarak — ini hanyalah beberapa kemungkinan penerapan sensor ultrasonik.
Biasanya, ada banyak sumber kontaminasi dalam produksi, yang dapat menjadi masalah bagi banyak mekanisme, tetapi sensor ultrasonik, karena kekhasan operasinya, sama sekali tidak takut akan kontaminasi, karena rumah sensor, jika perlu, dapat dilindungi secara andal dari kemungkinan pengaruh mekanis.
Sensor ultrasonik dalam desainnya berisi transduser piezoelektrik, yang merupakan emitor dan penerima. Transduser piezoelektrik memancarkan serangkaian pulsa suara, kemudian menerima gema dan mengubah sinyal menjadi tegangan yang diumpankan ke pengontrol. Baca lebih lanjut tentang penggunaan teknologi di sini. efek piezoelektrik.
Frekuensi ultrasonik berkisar dari 65 kHz hingga 400 kHz, tergantung pada jenis transduser, dan tingkat pengulangan pulsa antara 14 Hz dan 140 Hz. Pengontrol memproses data dan menghitung jarak ke objek.
Rentang aktif sensor ultrasonik adalah rentang deteksi yang berfungsi. Jangkauan Deteksi Ini adalah jarak di mana transduser ultrasonik dapat mendeteksi objek, terlepas dari apakah objek tersebut mendekati elemen penginderaan dalam arah aksial atau bergerak melalui kerucut suara.
Ada tiga mode utama pengoperasian sensor ultrasonik: mode berlawanan, mode difusi dan mode refleks.
Untuk mode berlawanan dicirikan oleh dua perangkat terpisah, pemancar dan penerima, yang dipasang saling berhadapan. Jika pancaran ultrasonik terganggu oleh suatu objek, output diaktifkan. Mode ini cocok untuk lingkungan yang keras di mana kekebalan terhadap interferensi penting. Sinar ultrasound menempuh jarak sinyal hanya sekali.Solusi ini mahal karena memerlukan pemasangan dua perangkat — pemancar dan penerima.
Mode difusi disediakan oleh pemancar dan penerima di wadah yang sama. Biaya pemasangan semacam itu jauh lebih rendah, tetapi waktu responsnya lebih lama daripada mode sebaliknya.
Jangkauan deteksi di sini bergantung pada sudut datang pada objek dan sifat permukaan objek, karena pancaran sinar harus dipantulkan dari permukaan objek yang terdeteksi itu sendiri.
Untuk mode refleks, pemancar dan penerima juga berada di rumah yang sama, tetapi pancaran ultrasonik sekarang dipantulkan oleh reflektor. Objek dalam jangkauan deteksi dideteksi dengan mengukur perubahan jarak yang ditempuh oleh pancaran ultrasonik dan dengan memperkirakan penyerapan atau hilangnya refleksi dalam sinyal yang dipantulkan. Objek penyerap suara, serta objek dengan permukaan bersudut, mudah dideteksi dengan mode sensor ini. Kondisi penting adalah posisi reflektor referensi tidak berubah.
Pilihan lain untuk menggunakan infrasonik dalam industri adalah pengelasan ultrasonik.