سنسور التراسونیک برای برآورد فاصله از امواج مافوق صوت ( فرا صوت یا همان ) بهره می گیرد.
طرز کار این نوع سنسورها به این صورت است که فاصله زمانی مابین ارسال امواج تا دریافت سیگنال اکو را اندازه می گیرند و با توجه به سرعت صوت در آن محیط ، فاصله تا مانع را برآورد می کنند.
سنسور های اولتراسونیک در انواع مختلفی موجود می باشند که در صنعت کاربردهای وسیعی دارند.



ultrasonic schema


فرکانس مورد استفاده در سنسور التراسونیک معمولا 40- 60 کیلو هرتز می باشد که خارج از بازه شنوایی انسان می باشد.

مزیت اصلی این سنسورها ، تشخیص اجسام صرف نظر از رنگ ،شکل و سطح آنها به وسیله امواج مافوق صوت است.

امروزه سنسورهای التراسونیک یکی از ارکان مهم اتوماسیون صنعتی بشمار رفته و کاربردهای وسیع و گوناگونی در صنایع مختلف دارند.



سنسور التراسونیک عموما می توانند در هر موقعیتی به کار گرفته شوند ولی باید از بکار گرفتن آنها در شرایطی که باعث رسوب گذاری سخت بر روی سطح سنسور می شود اجتناب کرد.
وجود قطرات آب و رسوبات سخت بر روی سطح گیرنده می تواند موجب اختلال در کارکرد سنسور اولتراسونیک شود.

با این وجود،گرد و غبار و ترشحات رنگ بر روی کارکرد سنسور اولتراسونیک اثر منفی نخواهند گذاشت.




ultrasonic sensors installation notes

برای شناسایی اجسام با سطح صاف و ناصاف، زاویه سنسور التراسونیک با سطح جسم باید 90 درجه با تلورانس 3 درجه باشد.
از سوی دیگر جسم ناصاف می تواند انحراف زاویه بیشتری داشته باشد.برای سنسور آلتراسونیک جسم ناصاف به جسمی اطلاق می شود که ارتفاع پستی و بلندی آن بزرگتر یا مساوی طول موج سیگنال ارسالی باشد.
در این حالت امواج منعکس شده در گستره بیشتری منعکس می شوند بنابراین رنج کاری کمتر می شود.

درحالتی که جسم مورد نظر ناصاف باشد ماکزیمم انحراف زاویه قابل قبول و بیشترین محدوده شناسایی ممکن باید با آزمون و خطا مشخص شود.

فاصله مجاز نصب سنسور اولتراسونیک

در جدول زیر مینیمم فاصله مجاز برای نصب چند سنسور اولتراسونیک غیر سنکرون در مجاورت هم آمده است.
سنسورهای التراسونیک نباید در فاصله کمتر از فاصله مجاز نصب شوند زیرا بر روی کارکرد یکدیگر اثر می گذارند.
فاصله های ذکر شده در جدول باید دقیقا رعایت شوند.




جدول فاصله نصب سنسورهای اولتراسونیک



در حالتی که جسم به صورت مورب با سنسور ultrasonic قرارگیرد ، ممکن است موج منعکس شده از سنسور مجاور دریافت شود و موجب خطا شود.
فاصله مناسب برای نصب در این حالت باید با آزمون و خطا مشخص شود.




جسم مورب در مقابل سنسور اولتراسونیک



بعضی از مدلهای سنسور آلتراسونیک این قابلیت را دارند که باهم سنکرون شوند و واضح است که در این حالت حداقل فاصله مجاز برای نصب سنسورها در مقایسه با اعدادی که در جدول آمده کاهش می یابد.
برای اطلاعات بیشتر به برگ راهنمای سنسورها مراجعه کنید. گرچه این موضوع در رابطه با همه سنسورهای التراسونیک عمومیت ندارد.




سنسور های سنکرون شده

مسیر امواج اولتراسونیک

امواج اولتراسونیک از سطح سنسور اولتراسونیک بصورت مستقیم منتشر می شوند ، اما میتوان مسیر امواج صوتی را توسط یک سطح صاف با حداقل تلفات تغییر داد.
به همین طریق میتوان امواج صوتی را تا 90 درجه منحرف کرد ، که امواج اولتراسونیک هم از این قائده مستثنی نیستند.

انحراف مسیر امواج اولتراسونیک


دقت سنسور التراسونیک و تاثیرات محیطی

دقت به اختلاف بین فاصله واقعی سنسور تا جسم و فاصله محاسبه شده توسط سنسور اولتراسونیک گفته میشود.
این دقت قابل حصول به خصوصیات سطح انعکاسی جسم و به خصوصیات فیزیکی که بر روی سرعت صوت در هوا اثر می گذارند بستگی دارد.
در اجسامی که انعکاس پذیری سطحشان پایین است و یا ارتفاع پستی بلندی سطحشان بزرگتر از طول موج امواج صوتی التراسونیک است دقت اندازه گیری تا حدودی کاهش می یابد.








تاثیر دمای هوا:
دمای هوا بیشترین اثر را روی سرعت صوت و متعاقبا روی دقت اندازه گیری سنسور التراسونیک خواهد داشت.
(0.17%K)
به همین جهت اکثر سنسورهای التراسونیک شرکت میکروسونیک مجهز به مدار جبرانساز حرارتی هستند.
(Temperature Compensation)

فشار هوا:

تغییرات فشار روی سرعت صوت تاثیر چندانی نخواهد گذاشت
با این وجود شرکت میکروسونیک سنسور التراسونیک ویژه ای ارایه کرده که قادر است تا فشار 6 بار با دقت مطلوبی کار کند.


رطوبت نسبی:

در مقایسه با اثرات حرارتی می توان اثر رطوبت هوا بر دقت را نادیده گرفت.
یعنی چنانچه دمای هوا بر اثر تغییرات رطوبتی تغییری نکند ، می توان اینطور قلمداد کرد که این تغییرات رطوبت نسبی محیط تاثیری بر روی کار سنسور آلتراسونیک نداشته است.

یک فایل در مورد سنسورهاي التراسونيك براي دانلود هم قرار دادم كه اميدوارم براتون مفيد باشه:


 

لینک دانلود : http://uplod.ir/q9gvou5wtl3d/_______________________________.pdf.htm
 


منبع : سایت شرکت اتصالات کابل آریا www.Doepke.ir