Ультразвуковые датчики положения

Ультразвуковые преобразователи позволяют излучать и принимать ультразвуковые волны целого ряда частот. Они представляют собой специальные пьезоэлектрические устройства, имеющие резонансную частоту в диапазоне ультразвука. Подача на излучающий преобразователь колебаний от генератора на некоторой резонансной частоте вызывает излучение ультразвуковых волн.

Преобразователь посылает пакет звуковых импульсов и преобразовывает импульс эха в напряжение. Интегрируемый контроллер вычисляет расстояние по времени эха и скорости звука. Длительность излучаемого импульса Δt и время затухания звукового преобразователя являются причиной для формирования слепой зоны, в которой ультразвуковой датчик не может обнаружить предмет. Ультразвуковая частота находится между 65 кГц и 400 кГц, в зависимости от типа датчика; частота следования импульсов между 14 гц и 140 гц.

Активный диапазон ультразвукового датчика обозначается как диапазон обнаружения sd. Диапазон обнаружения - расстояние, в пределах которого ультразвуковой датчик обнаруживает объект. Номер модели определяет максимальный диапазон обнаружения датчика. Ультразвуковой датчик обнаруживает предметы в пределах его диапазона обнаружения, независимо от того, приближаются ли эти предметы к чувствительному элементу в осевом направлении или двигаются через звуковой конус в поперечном направлении.

Достоинства индуктивных датчиков положения: большое расстояние срабатывания (до 10 м), устойчивая работа в загрязненных производственных условиях. Ультразвуковые датчики предоставляют идеальное решение для бесконтактного определения местоположения объектов (эхолокация) и расстояний во всевозможных промышленных областях, где такие факторы, как пыль, дым или пар, могут воздействовать на датчики. Объекты, состоящие из различных материалов, могут быть обнаружены, невзирая на цвет или форму, с точностью до миллиметров.

Недостатки: высокая стоимость, наличие «слепой зоны».