Οι αισθητήρες υπερήχων είναι αισθητήριες συσκευές που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε υπερηχητικά κύματα. Η αρχή λειτουργίας είναι παρόμοια με τα ραντάρ, καθώς ανιχνεύουν έναν στόχο με βάση την ερμηνεία του σήματος που αντανακλάται από αυτά. Η ταχύτητα του ήχου είναι μια σταθερή τιμή, επομένως χρησιμοποιώντας έναν τέτοιο αισθητήρα, μπορείτε εύκολα να ορίσετε την απόσταση από το αντικείμενο, που αντιστοιχεί στο χρονικό διάστημα μεταξύ της αποστολής του ίδιου του σήματος και της επιστροφής της ηχούς από αυτό.
Οι αισθητήρες υπερήχων έχουν μια σειρά από χαρακτηριστικά που σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε την περιοχή χρήσης τους. Είναι δυνατό να ξεχωρίσουμε μια μικρή εμβέλεια, κατευθυντικότητα σήματος, χαμηλή ταχύτητα διάδοσης κύματος. Το κύριο πλεονέκτημα των αισθητήρων υπερήχων είναι το σχετικά χαμηλό κόστος τους. Στα αυτοκίνητα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οργάνωση συστημάτων στάθμευσης. Υπερηχητικόςαισθητήρες στάθμης με εκτεταμένη εμβέλεια χρησιμοποιούνται ενεργά σε μια σειρά σχεδίων συστημάτων υποβοήθησης για την παρακολούθηση των τυφλών σημείων. Χρησιμοποιούνται επίσης σε μια ποικιλία συστημάτων ελέγχου αυτοκινήτου σε αυτόματη λειτουργία.
Ως βάση του αισθητήρα μπορεί να ονομαστεί ένας μετατροπέας που συνδυάζει το ενεργό στοιχείο και το διάφραγμα. Στην περίπτωση αυτή, ο μορφοτροπέας λειτουργεί ως πομπός και δέκτης. Το ενεργό στοιχείο παράγει έναν σύντομο παλμό, ο οποίος στη συνέχεια λαμβάνεται ως ηχώ από το εμπόδιο. Είναι κατασκευασμένο από ειδικό πιεζοηλεκτρικό υλικό. Σε αυτή την περίπτωση, το διάφραγμα αλουμινίου λειτουργεί ως η επιφάνεια επαφής του μορφοτροπέα, επιτρέποντας τον προσδιορισμό των ακουστικών χαρακτηριστικών. Η βάση του μορφοτροπέα είναι αρκετά ελαστική ώστε να απορροφά τους κραδασμούς. Όλα τα στοιχεία βρίσκονται σε πλαστική θήκη εξοπλισμένη με βύσματα σύνδεσης.
Οι αισθητήρες υπερήχων λειτουργούν ως εξής: όταν λαμβάνει ένα σήμα από το εξωτερικό, το ενεργό στοιχείο προκαλεί δόνηση του διαφράγματος, στέλνοντας παλμούς υπερήχων στο διάστημα. Όταν αυτά τα κύματα συναντούν ένα εμπόδιο, αντανακλώνται, επιστρέφουν στον μορφοτροπέα και δημιουργούν δονήσεις του ενεργού στοιχείου, από τα οποία στη συνέχεια αφαιρείται το ηλεκτρικό σήμα.
Οι αισθητήρες υπερήχων έχουν βασικά χαρακτηριστικά όπως συχνότητα παλμού, εύρος ανίχνευσης εμποδίων, ταχύτητα. Οι σύγχρονες συσκευές στάθμευσης έχουν συχνότητα 40 kHz και εύρος ανίχνευσηςέως 2,5 μέτρα.
Οι κατασκευαστές συνήθως δεν υποδεικνύουν την τιμή μιας τόσο σημαντικής παραμέτρου όπως η γωνία θέασης. Στους αισθητήρες, η γωνία θέασης καθορίζεται συνήθως από τη συχνότητα των σημάτων και το σχήμα και το μέγεθος του μορφοτροπέα. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα παλμού, τόσο μικρότερη θα είναι η γωνία θέασης.
Οι αισθητήρες απόστασης υπερήχων έχουν πολλά αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, αλλά έχουν επίσης πολύ σημαντικούς λειτουργικούς περιορισμούς. Η απόδοση και η ακρίβεια των συσκευών μειώνονται σε κακές καιρικές συνθήκες, καθώς και σε έντονη ρύπανση. Ο αισθητήρας μπορεί να περάσει μικρά αντικείμενα καθώς και επιφάνειες με χαμηλή ανακλαστικότητα.
