Ultrasonik Sensörlere Giriş: Sıkça Sorulan Sorular ve Yanıtları

Ultrasonik sensörler, sensörden belirlenen hedef cisimye olan uzaklığı ölçmek ve hesaplamak için, insan işitme aralığının ötesinde 20.000 Hz'in üzerinde ses dalgaları kullanan cihazlardır. 

Sensörde, elektrik enerjisi uygulandığında titreşen bir seramik transduser bulunur. Titreşimler hava moleküllerini sıkıştırıp ve genişleterek sensörün ön yüzünden hedef cisme doğru ses dalgaları gönderir. Transduser de sesi hem iletir hem de alır. Ultrasonik sensör, bir ses dalgası yayarak ve ardından yeni dalga göndermeden önce ses dalgasının dönüş yankısının hedeften dönmesine olanak tanıyacak şekilde, belli bir süre bekleyerek ve "dinleyerek" mesafeyi ölçer.  

Ultrasonik sensörler, algılama için ışık yerine ses kullandığından, fotoelektrik sensörlerin kullanılamadığı uygulamalar için kullanılabilirler. Fotoeleltrik sensörlerin hedefin yarı şeffaflığı nedeniyle zorlandığı uygulamalar olan şeffaf cisim algılama ve sıvı seviyesi ölçümü için mükemmel bir çözüm sunarlar. Hedefe ilişkin renk veya yansıtıcılık özellikleri, ultrasonik sensörleri etkilemez.

Ultrasonik sensörler, şeffaf cisimler, sıvı seviyesi veya yüksek oranda yansıtıcı veya metalik yüzeyleri algılarken avantaj sağlarlar. Ayrıca ıslak ortamlarda da iyi çalışırlar. Buna karşın ultrasonik sensörler, sıcaklık dalgalanmalarına veya rüzgara karşı hassasiyet gösterirler. Optik sensörler küçük ışık demet çapı ile hızlı tepki süresine sahiptirler ve bazı durumlarda sensörün hizalanmasına yardımcı olacak şekilde, hedef üzerinde görünür bir noktaya yansıtılabilirler 

Ultrasonik sensörün alıcı frekans aralığındaki herhangi bir akustik ses, sensörün çıkışında parazit yaratabilir. Buna düdük sesleri, tahliye valflerin tıslama sesleri, basınçlı hava veya pnömatik cihazlarınkiler gibi yüksek frekanslı sesler dahildir. Aynı frekanstaki iki ultrasonik sensör birbirine yakın konuma geldiğinde akustik sinyal karışması da ortaya çıkabilir. Diğer bir tür gürültü olan elektriksel gürültü, sadece ultrasonik sensörlere özel değildir.

Sıcaklık dalgalanması, ultrasonik sensörün ses dalgalarının hızını etkiler. Sıcaklık arttıkça, ses dalgaları hedefe doğru daha hızlı gider ve hedeften daha hızlı gelir ve hedef hareket etmiş olmasa bile sensör hedefin daha yakında olduğunu düşünür.  Pnömatik ekipman veya fanlardan kaynaklanan hava akımları da ultrasonik dalganın yolunu bozabilir. Bu da sensörün, hedefin doğru konumunu belirleyememesine neden olabilir.

Isınana kadar ultrasonik sensörlerin konfigürasyonu yapılmamalı veya sensörler çalıştırılmamalıdır. Bir sensöre ilk kez enerji verildiğinde, ayrı ayrı bileşenler ısınır ve çevredeki alanı ve diğer bileşenleri ısıtır. Soğuk başlangıç sıcaklığından çalışma sıcaklığına erişinceye kadar olan bu dalgalanmaya "Warm-Up Drift" denir. Tüm bileşenler doğru çalışma sıcaklığında dengeleninceye kadar, ölçümlerinizin doğruluğu etkilenebilir.  

Ölü bölge, sensörün kararlı bir şekilde ölçüm yapamadığı transduser yüzünün doğrudan ön kısmındaki alanı ifade eder. Bunun nedeni parazit salınım olarak adlandırılan bir olgudur ve uyartım darbesinden sonra transduserin devam eden titreşimidir. Transduserin, dönüş yankısını dinleyebilmesi için enerjinin dağılması gerekir. Hedefinizin ultrasonik sensörünüzün belirtilen ölü bölgesinin dışına yerleştirildiğinden emin olun. 

Evet. Ses hızı ışık hızından önemli ölçüde daha yavaştır, bu nedenle ultrasonik sensör, doğası gereği optik bir sensörden daha yavaş çalışır.

Ultrasonik sensör kullanımı için en iyi hedefler metal, seramik, cam veya ahşap gibi büyük, düz, sağlam yüzeylerdir ve hedefler daima sensöre dik olarak yerleştirilmiş olmalıdır. Toprak, talaş veya köpük gibi yumuşak veya düzensiz yüzeye sahip hedefler için ultrasonik sensörleri kullanmaktan kaçınmalısınız.

Sensörün output'unun aktif hale gelmesini istediğiniz konumu "arka fon" olarak öğretin. Ultrasonik olarak yansıtıcı bir arka fon yüzey, doğru koşul olarak öğretildiğinde, sensör ile arka fon arasında kalan herhangi bir cisim algılanacak ve output aktif hale gelecektir.

Ultrasonik sensörler hakkında daha fazla bilgi için uzmanlarımızdan biri ile iletişime geçin veya ilerideki güncellemelerin size gönderilmesi için aşağıdan kaydolun.