Cảm biến siêu âm Ultrasonic Sensors

Cảm biến siêu âm phản xạ (Cảm biến phản xạ hội tụ có thể điều chỉnh khoảng cách hoặc cài đặt vùng*1) gửi sóng siêu âm từ bộ phát đến vật thể cảm biến, sau đó nhận sóng phản xạ bằng bộ dò. Cảm biến sử dụng thông tin thu được để xác định sự hiện diện của vật thể hoặc để đo khoảng cách đến vật thể.

Loại cảm biến này xác định khoảng cách từ cảm biến đến vật thể dựa trên thời gian cần thiết từ khi sóng siêu âm được gửi đến cho đến khi chúng được nhận bằng tốc độ âm thanh.
Ngoài ra còn có Cảm biến xuyên chùm*1 phát hiện sự hiện diện của vật thể bằng cách phát hiện tình trạng suy giảm hoặc gián đoạn của sóng siêu âm do vật thể đi qua giữa bộ phát và bộ dò.

Phụ lục nội dung

Cảm biến siêu âm là gì?

Cảm biến siêu âm phản xạ (Cảm biến phản xạ hội tụ có thể điều chỉnh khoảng cách hoặc cài đặt vùng*1) gửi sóng siêu âm từ bộ phát đến vật thể cảm biến, sau đó nhận sóng phản xạ bằng bộ dò. Cảm biến sử dụng thông tin thu được để xác định sự hiện diện của vật thể hoặc để đo khoảng cách đến vật thể. 

Loại cảm biến này xác định khoảng cách từ cảm biến đến vật thể dựa trên thời gian cần thiết từ khi sóng siêu âm được gửi đến cho đến khi chúng được nhận bằng tốc độ âm thanh.
Ngoài ra còn có Cảm biến xuyên chùm*1 phát hiện sự hiện diện của vật thể bằng cách phát hiện tình trạng suy giảm hoặc gián đoạn của sóng siêu âm do vật thể đi qua giữa bộ phát và bộ dò.

Cảm biến siêu âm

Đặc trưng

1. Màu sắc không ảnh hưởng đến việc phát hiện

Không giống như cảm biến quang điện, cảm biến siêu âm có thể phát hiện vật thể mà không bị ảnh hưởng bởi màu sắc của nó.

*Ví dụ: nếu hai vật thể có cùng hình dạng, ngay cả khi một vật trong suốt, chẳng hạn như thủy tinh, và vật kia là nhựa đen, thì cả hai đều có thể được phát hiện với cùng một cài đặt.

2. Phát hiện đối tượng trên một khu vực rộng

Cảm biến siêu âm phát hiện sự phản xạ từ một khu vực rộng hơn so với cảm biến quang điện, do đó chúng có thể kiểm tra một khu vực rộng cùng một lúc.

3. Phát hiện không tiếp xúc

Vì cảm biến siêu âm phát hiện vật thể cảm biến mà không cần chạm vào chúng nên chúng không làm trầy xước vật thể cảm biến.

 

Nguyên lý hoạt động

Gốm áp điện được sử dụng để truyền và thu sóng siêu âm.

Gốm áp điện là gì?

Gốm áp điện tạo ra lực điện động giữa các điện cực theo tỷ lệ với lượng lực cơ học tác dụng lên phần tử. Ngược lại cũng đúng. Nếu điện áp được áp dụng giữa các điện cực, sự dịch chuyển cơ học được tạo ra theo tỷ lệ với điện áp đó.
Từ độ lớn của lực điện động, sự hiện diện của một vật thể được phát hiện và khoảng cách từ Cảm biến đến vật thể được đo.

Phân loại

Phân loại theo phương pháp cảm biến

Xuyên chùm tia Phát hiện tình trạng suy giảm hoặc gián đoạn
của chùm siêu âm do
vật thể đi qua giữa
Bộ phát và Bộ thu.
Mẫu điển hình: E4E2
Phản chiếu Phản xạ hội tụ
(Có thể điều chỉnh khoảng cách)		 Chỉ phát hiện chùm tia phản xạ từ
vật thể nằm trong
phạm vi khoảng cách cảm biến được thiết lập bằng
bộ điều chỉnh khoảng cách.
Model tiêu biểu: E4C-UDA*2
Phản xạ hội tụ
(Cài đặt vùng)		 Chỉ phát hiện chùm tia phản xạ từ
vật thể nằm trong phạm vi cảm biến
được thiết lập bằng bộ chọn khoảng cách.
Mẫu điển hình: E4PA-N

Một vật thể có thể được phát hiện do phản xạ nhiều lần nếu vật thể nằm trong phạm vi không ổn định mà bộ điều chỉnh khoảng cách không có hiệu quả, tuy nhiên, trong trường hợp đó, việc phát hiện vật thể sẽ không ổn định. Do đó, không cố gắng sử dụng Cảm biến siêu âm để phát hiện vật thể trong phạm vi không ổn định.

NGUỒN: IA.OMRON.COM