سنسور اولتراسونیک
Ultrasonic sensor
حسگر اولتراسونیک ابزارهایی هستند که با استفاده از امواج اولتراسونیک کار می‌کنند. این امواج برای انسان قابل شنیدن نیستند اما می‌توانند برای اندازه‌گیری فاصله، تشخیص اشیاء و بسیاری از کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار گیرند.
چگونه حسگر اولتراسونیک کار می‌کنند؟
* ارسال پالس‌های صوتی: حسگر یک پالس کوتاه از امواج صوتی با فرکانس بالا را به محیط اطراف ارسال می‌کند.
* بازتاب امواج: این امواج پس از برخورد با یک جسم، بازتاب شده و به سمت حسگر برمی‌گردند.
* اندازه‌گیری زمان: حسگر زمان رفت و برگشت این امواج را اندازه‌گیری می‌کند.
* محاسبه فاصله: با دانستن سرعت صوت در محیط و زمان رفت و برگشت امواج، می‌توان فاصله تا جسم را محاسبه کرد.
اجزای اصلی حسگر اولتراسونیک
* فرستنده: این قسمت امواج اولتراسونیک را تولید می‌کند.
* گیرنده: این قسمت امواج بازتاب شده را دریافت می‌کند.
* مدار پردازش: این مدار سیگنال‌های دریافتی را پردازش کرده و فاصله را محاسبه می‌کند.
کاربردهای حسگر اولتراسونیک
* اندازه‌گیری فاصله: در ربات‌ها، خودروهای خودران، سیستم‌های پارکینگ و … برای اندازه‌گیری فاصله تا موانع استفاده می‌شود.
* تشخیص سطح مایعات: در مخازن و مخازن سوخت برای اندازه‌گیری سطح مایعات استفاده می‌شود.
* کنترل کیفیت: در صنایع مختلف برای کنترل کیفیت محصولات و تشخیص عیوب استفاده می‌شود.
* سیستم‌های امنیتی: در دزدگیرها و سیستم‌های امنیتی برای تشخیص حرکت استفاده می‌شود.
* سونار: در زیردریایی‌ها و کشتی‌ها برای تشخیص اشیاء زیر آب استفاده می‌شود.
مزایای حسگر اولتراسونیک
* عدم نیاز به تماس فیزیکی: این حسگرها بدون تماس با جسم هدف کار می‌کنند.
* مقاومت در برابر آلودگی: گرد و غبار و آلودگی تأثیر کمی بر عملکرد آن‌ها دارد.
* اندازه گیری دقیق: دقت این حسگرها بسیار بالا است.
* قیمت مناسب: نسبت به برخی از سنسورهای دیگر، قیمت مناسبی دارند.
محدودیت‌های حسگر اولتراسونیک
* تأثیر دما و فشار: تغییرات دما و فشار بر سرعت صوت تأثیر می‌گذارد و می‌تواند دقت اندازه‌گیری را کاهش دهد.
* تأثیر مواد: مواد مختلف امواج صوتی را به صورت متفاوتی جذب یا بازتاب می‌کنند.
* محدودیت فاصله: حداکثر فاصله قابل تشخیص به فرکانس امواج و قدرت حسگر بستگی دارد.
انواع حسگر اولتراسونیک
* حسگرهای اولتراسونیک هوایی: برای اندازه‌گیری فاصله در هوا استفاده می‌شوند.
* حسگرهای اولتراسونیک مایع: برای اندازه‌گیری سطح مایعات استفاده می‌شوند.
* حسگرهای اولتراسونیک جامد: برای اندازه‌گیری ضخامت مواد استفاده می‌شوند.
موصوعات مرتبط :
How an Arduino Ultrasonic Sensor Works – YouTube
