Οι αισθητήρες είναι πολύπλοκες συσκευές που χρησιμοποιούνται συχνά για την ανίχνευση και την απόκριση σε ηλεκτρικά ή οπτικά σήματα. Η συσκευή μετατρέπει μια φυσική παράμετρο (θερμοκρασία, πίεση αίματος, υγρασία, ταχύτητα) σε σήμα που μπορεί να μετρηθεί από τη συσκευή.
Η ταξινόμηση των αισθητήρων σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να είναι διαφορετική. Υπάρχουν αρκετές βασικές παράμετροι για την κατανομή των συσκευών μέτρησης, οι οποίες θα συζητηθούν περαιτέρω. Βασικά, αυτός ο διαχωρισμός οφείλεται στη δράση διαφόρων δυνάμεων.
Αυτό είναι εύκολο να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας τη μέτρηση θερμοκρασίας ως παράδειγμα. Ο υδράργυρος σε ένα γυάλινο θερμόμετρο διαστέλλεται και συμπιέζει το υγρό για να μετατρέψει τη μετρούμενη θερμοκρασία, η οποία μπορεί να διαβαστεί από έναν παρατηρητή από έναν βαθμονομημένο γυάλινο σωλήνα.
Κριτήρια επιλογής
Υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την ταξινόμηση ενός αισθητήρα. Αναφέρονται παρακάτω:
- Ακρίβεια.
- Περιβαλλοντικές συνθήκες - συνήθως οι αισθητήρες έχουν περιορισμούς στη θερμοκρασία, την υγρασία.
- Εύρος - όριομετρήσεις αισθητήρα.
- Βαθμονόμηση - απαιτείται για τα περισσότερα όργανα μέτρησης καθώς οι ενδείξεις αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.
- Κόστος.
- Επαναληψιμότητα - Οι μεταβλητές μετρήσεις μετρώνται επανειλημμένα στο ίδιο περιβάλλον.
Διανομή ανά κατηγορία
Οι ταξινομήσεις αισθητήρων χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες:
- Αριθμός κύριας εισαγωγής παραμέτρων.
- Αρχές μεταγωγής (με χρήση φυσικών και χημικών επιδράσεων).
- Υλικό και τεχνολογία.
- Προορισμός.
Η αρχή της μεταγωγής είναι ένα θεμελιώδες κριτήριο που ακολουθείται για την αποτελεσματική συλλογή πληροφοριών. Συνήθως, τα κριτήρια επιμελητείας επιλέγονται από την ομάδα ανάπτυξης.
Η ταξινόμηση των αισθητήρων με βάση τις ιδιότητες κατανέμεται ως εξής:
- Θερμοκρασία: θερμίστορ, θερμοστοιχεία, θερμόμετρα αντίστασης, μικροκυκλώματα.
- Πίεση: οπτικές ίνες, υποπίεση, εύκαμπτοι μετρητές υγρών, LVDT, Ηλεκτρονικοί.
- Ροή: ηλεκτρομαγνητική, διαφορική πίεση, μετατόπιση θέσης, θερμική μάζα.
- Αισθητήρες επιπέδου: διαφορική πίεση, ραδιοσυχνότητα υπερήχων, ραντάρ, θερμική μετατόπιση.
- Εγγύτητα και μετατόπιση: LVDT, φωτοβολταϊκό, χωρητικό, μαγνητικό, υπερήχων.
- Βιοαισθητήρες: καθρέφτης συντονισμού, ηλεκτροχημικός, συντονισμός επιφανειακών πλασμονίων, ποτενσιομετρικός επιφανειακός συντονισμός.
- Εικόνα: CCD, CMOS.
- Αέριο και χημεία: ημιαγωγός, υπέρυθρη, αγωγιμότητα, ηλεκτροχημική.
- Επιτάχυνση: γυροσκόπια, επιταχυνσιόμετρα.
- Άλλα: αισθητήρας υγρασίας, αισθητήρας ταχύτητας, μάζα, αισθητήρας κλίσης, δύναμη, ιξώδες.
Αυτή είναι μια μεγάλη ομάδα υποενοτήτων. Αξιοσημείωτο είναι ότι με την ανακάλυψη νέων τεχνολογιών, τα τμήματα αναπληρώνονται συνεχώς.
Ανάθεση ταξινόμησης αισθητήρων με βάση την κατεύθυνση χρήσης:
- Έλεγχος, μέτρηση και αυτοματοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας.
- Μη βιομηχανική χρήση: αεροπορία, ιατρικές συσκευές, αυτοκίνητα, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης.
Οι αισθητήρες μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις ισχύος:
- Ενεργός αισθητήρας - συσκευές που απαιτούν ρεύμα. Για παράδειγμα, LiDAR (ανίχνευση φωτός και αποστασιόμετρο), φωτοαγώγιμο στοιχείο.
- Παθητικός αισθητήρας - αισθητήρες που δεν απαιτούν ρεύμα. Για παράδειγμα, ραδιόμετρα, φωτογραφία φιλμ.
Αυτές οι δύο ενότητες περιλαμβάνουν όλες τις συσκευές που είναι γνωστές στην επιστήμη.
Στις τρέχουσες εφαρμογές, η εκχώρηση της ταξινόμησης αισθητήρων μπορεί να ομαδοποιηθεί ως εξής:
- Επιταχυνσιόμετρα - βασισμένα στην τεχνολογία μικροηλεκτρομηχανικών αισθητήρων. Χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση ασθενών που ενεργοποιούν βηματοδότες. και δυναμική του οχήματος.
- Βιοαισθητήρες - βασισμένοι στην ηλεκτροχημική τεχνολογία. Χρησιμοποιείται για τη δοκιμή τροφίμων, ιατρικών συσκευών, νερού και την ανίχνευση επικίνδυνων βιολογικών παθογόνων.
- Αισθητήρες εικόνας - βασισμένοι στην τεχνολογία CMOS. Χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, βιομετρία, παρακολούθηση κυκλοφορίαςκυκλοφορία και ασφάλεια, καθώς και εικόνες υπολογιστή.
- Ανιχνευτές κίνησης - βασισμένοι σε τεχνολογίες υπέρυθρων, υπερήχων και μικροκυμάτων/ραντάρ. Χρησιμοποιείται σε βιντεοπαιχνίδια και προσομοιώσεις, ενεργοποίηση φωτός και ανίχνευση ασφάλειας.
Τύποι αισθητήρων
Υπάρχει επίσης μια κύρια ομάδα. Χωρίζεται σε έξι βασικούς τομείς:
- Θερμοκρασία.
- Υπέρυθρες.
- Ultraviolet.
- Αισθητήρας.
- Προσέγγιση, κίνηση.
- Υπερηχογράφημα.
Κάθε ομάδα μπορεί να περιλαμβάνει υποενότητες, εάν η τεχνολογία χρησιμοποιείται έστω και εν μέρει ως μέρος μιας συγκεκριμένης συσκευής.
1. Αισθητήρες θερμοκρασίας
Αυτή είναι μία από τις κύριες ομάδες. Η ταξινόμηση των αισθητήρων θερμοκρασίας ενώνει όλες τις συσκευές που έχουν τη δυνατότητα να αξιολογούν παραμέτρους με βάση τη θέρμανση ή την ψύξη ενός συγκεκριμένου τύπου ουσίας ή υλικού.
Αυτή η συσκευή συλλέγει πληροφορίες θερμοκρασίας από μια πηγή και τις μετατρέπει σε μια μορφή που μπορεί να κατανοήσει ο άλλος εξοπλισμός ή οι άνθρωποι. Η καλύτερη απεικόνιση ενός αισθητήρα θερμοκρασίας είναι ο υδράργυρος σε ένα γυάλινο θερμόμετρο. Ο υδράργυρος στο γυαλί διαστέλλεται και συστέλλεται με τις αλλαγές της θερμοκρασίας. Η εξωτερική θερμοκρασία είναι το αρχικό στοιχείο για τη μέτρηση του δείκτη. Η θέση του υδραργύρου παρατηρείται από τον θεατή για τη μέτρηση της παραμέτρου. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αισθητήρων θερμοκρασίας:
- Επικοινωνήστε με τους αισθητήρες. Αυτός ο τύπος συσκευής απαιτεί άμεση φυσική επαφή με το αντικείμενο ή το φορέα. Έχουν τον έλεγχοθερμοκρασία στερεών, υγρών και αερίων σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.
- Αισθητήρες εγγύτητας. Αυτός ο τύπος αισθητήρα δεν απαιτεί φυσική επαφή με το μετρούμενο αντικείμενο ή μέσο. Ελέγχουν μη ανακλαστικά στερεά και υγρά, αλλά είναι άχρηστα για αέρια λόγω της φυσικής τους διαφάνειας. Αυτά τα όργανα χρησιμοποιούν το νόμο του Planck για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Αυτός ο νόμος αφορά τη θερμότητα που εκπέμπεται από την πηγή για τη μέτρηση του σημείου αναφοράς.
Εργασία με διάφορες συσκευές
Η αρχή της λειτουργίας και η ταξινόμηση των αισθητήρων θερμοκρασίας χωρίζονται σε χρήση τεχνολογίας σε άλλους τύπους εξοπλισμού. Αυτά μπορεί να είναι ταμπλό σε αυτοκίνητο και ειδικές μονάδες παραγωγής σε βιομηχανικό κατάστημα.
- Θερμοστοιχείο - οι μονάδες είναι κατασκευασμένες από δύο σύρματα (το καθένα - από διαφορετικά ομοιογενή κράματα ή μέταλλα), τα οποία σχηματίζουν μια μετάβαση μέτρησης συνδέοντας στο ένα άκρο. Αυτή η μονάδα μέτρησης είναι ανοιχτή στα μελετημένα στοιχεία. Το άλλο άκρο του σύρματος τελειώνει με μια συσκευή μέτρησης όπου σχηματίζεται μια διασταύρωση αναφοράς. Το ρεύμα ρέει μέσα από το κύκλωμα επειδή οι θερμοκρασίες των δύο κόμβων είναι διαφορετικές. Η προκύπτουσα τάση millivolt μετριέται για να προσδιοριστεί η θερμοκρασία στη διασταύρωση.
- Οι ανιχνευτές θερμοκρασίας αντίστασης (RTD) είναι τύποι θερμίστορ που κατασκευάζονται για τη μέτρηση της ηλεκτρικής αντίστασης καθώς αλλάζει η θερμοκρασία. Είναι πιο ακριβές από οποιαδήποτε άλλη συσκευή ανίχνευσης θερμοκρασίας.
- Θερμίστορ. Είναι ένας άλλος τύπος θερμικής αντίστασης στην οποία ένα μεγάλοΗ αλλαγή στην αντίσταση είναι ανάλογη με μια μικρή αλλαγή στη θερμοκρασία.
2. Αισθητήρας υπερύθρων
Αυτή η συσκευή εκπέμπει ή ανιχνεύει υπέρυθρη ακτινοβολία για να ανιχνεύσει μια συγκεκριμένη φάση στο περιβάλλον. Κατά κανόνα, η θερμική ακτινοβολία εκπέμπεται από όλα τα αντικείμενα στο υπέρυθρο φάσμα. Αυτός ο αισθητήρας ανιχνεύει τον τύπο της πηγής που δεν είναι ορατός στο ανθρώπινο μάτι.
Η βασική ιδέα είναι να χρησιμοποιήσετε υπέρυθρες λυχνίες LED για τη μετάδοση κυμάτων φωτός σε ένα αντικείμενο. Μια άλλη δίοδος υπερύθρων του ίδιου τύπου θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του ανακλώμενου κύματος από το αντικείμενο.
Αρχή λειτουργίας
Η ταξινόμηση των αισθητήρων στο σύστημα αυτοματισμού προς αυτή την κατεύθυνση είναι κοινή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η τεχνολογία καθιστά δυνατή τη χρήση πρόσθετων εργαλείων για την αξιολόγηση εξωτερικών παραμέτρων. Όταν ένας δέκτης υπερύθρων εκτίθεται στο υπέρυθρο φως, δημιουργείται διαφορά τάσης στα καλώδια. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των στοιχείων του αισθητήρα υπερύθρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της απόστασης από ένα αντικείμενο. Όταν ένας δέκτης υπερύθρων εκτίθεται στο φως, εμφανίζεται μια διαφορά δυναμικού στα καλώδια.
Όπου ισχύει:
- Θερμογραφία: Σύμφωνα με το νόμο της ακτινοβολίας των αντικειμένων, είναι δυνατή η παρατήρηση του περιβάλλοντος με ή χωρίς ορατό φως χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνολογία.
- Θέρμανση: Η υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το μαγείρεμα και το ξαναζέσταμα των τροφίμων. Μπορούν να αφαιρέσουν τον πάγο από τα φτερά του αεροσκάφους. Οι μετατροπείς είναι δημοφιλείς στη βιομηχανίατομείς όπως η εκτύπωση, η χύτευση πλαστικών και η συγκόλληση πολυμερών.
- Φασματοσκοπία: Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται για την αναγνώριση μορίων με ανάλυση δεσμών συστατικών. Η τεχνολογία χρησιμοποιεί ακτινοβολία φωτός για τη μελέτη οργανικών ενώσεων.
- Μετεωρολογία: μετρήστε το ύψος των νεφών, υπολογίστε τη θερμοκρασία της γης και της επιφάνειας είναι δυνατή εάν οι μετεωρολογικοί δορυφόροι είναι εξοπλισμένοι με ραδιόμετρα σάρωσης.
- Φωτοβιοτροποποίηση: χρησιμοποιείται για χημειοθεραπεία σε ασθενείς με καρκίνο. Επιπλέον, η τεχνολογία χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του ιού του έρπητα.
- Κλιματολογία: παρακολούθηση της ανταλλαγής ενέργειας μεταξύ της ατμόσφαιρας και της γης.
- Επικοινωνία: Ένα υπέρυθρο λέιζερ παρέχει φως για επικοινωνία οπτικών ινών. Αυτές οι εκπομπές χρησιμοποιούνται επίσης για επικοινωνία μικρής απόστασης μεταξύ κινητών και περιφερειακών υπολογιστών.
3. Αισθητήρας UV
Αυτοί οι αισθητήρες μετρούν την ένταση ή την ισχύ της προσπίπτουσας υπεριώδους ακτινοβολίας. Μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος από τις ακτίνες Χ, αλλά εξακολουθεί να είναι μικρότερη από την ορατή ακτινοβολία.
Ένα ενεργό υλικό γνωστό ως πολυκρυσταλλικό διαμάντι χρησιμοποιείται για την αξιόπιστη μέτρηση της υπεριώδους ακτινοβολίας. Τα όργανα μπορούν να ανιχνεύσουν διάφορες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Κριτήρια επιλογής συσκευής:
- Εύρος μήκους κύματος σε νανόμετρα (nm) που μπορούν να ανιχνευθούν από αισθητήρες υπεριώδους.
- Θερμοκρασία λειτουργίας.
- Ακρίβεια.
- Βάρος.
- Εύροςδύναμη.
Αρχή λειτουργίας
Ένας αισθητήρας υπεριώδους λαμβάνει έναν τύπο ενεργειακού σήματος και εκπέμπει άλλο τύπο σήματος. Για να παρατηρηθούν και να καταγραφούν αυτά τα ρεύματα εξόδου, αποστέλλονται σε έναν ηλεκτρικό μετρητή. Για τη δημιουργία γραφημάτων και αναφορών, οι μετρήσεις μεταφέρονται σε έναν μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό (ADC) και στη συνέχεια σε έναν υπολογιστή με λογισμικό.
Χρησιμοποιείται στις ακόλουθες συσκευές:
- Οι φωτοσωλήνες UV είναι αισθητήρες ευαίσθητοι στην ακτινοβολία που παρακολουθούν την επεξεργασία του αέρα με υπεριώδη ακτινοβολία, την επεξεργασία νερού UV και την έκθεση στον ήλιο.
- Αισθητήρες φωτός - μετρήστε την ένταση της προσπίπτουσας δέσμης.
- Οι αισθητήρες φάσματος UV είναι συσκευές συζευγμένες με φορτίο (CCD) που χρησιμοποιούνται στην εργαστηριακή απεικόνιση.
- Ανιχνευτές υπεριώδους φωτός.
- UV μικροβιοκτόνοι ανιχνευτές.
- Αισθητήρες φωτοσταθερότητας.
4. Αισθητήρας αφής
Αυτή είναι μια άλλη μεγάλη ομάδα συσκευών. Η ταξινόμηση των αισθητήρων πίεσης χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση των εξωτερικών παραμέτρων που είναι υπεύθυνες για την εμφάνιση πρόσθετων χαρακτηριστικών υπό τη δράση ενός συγκεκριμένου αντικειμένου ή ουσίας.
Ο αισθητήρας αφής λειτουργεί σαν μεταβλητή αντίσταση ανάλογα με το πού είναι συνδεδεμένο.
Αισθητήρας αφής αποτελείται από:
- Ένα πλήρως αγώγιμο υλικό όπως ο χαλκός.
- Μονωμένο ενδιάμεσο υλικό, όπως αφρός ή πλαστικό.
- Μερικώς αγώγιμο υλικό.
Ταυτόχρονα, δεν υπάρχει αυστηρός χωρισμός. Η ταξινόμηση των αισθητήρων πίεσης καθορίζεται με την επιλογή ενός συγκεκριμένου αισθητήρα, ο οποίος αξιολογεί την αναδυόμενη τάση εντός ή εκτός του υπό μελέτη αντικειμένου.
Αρχή λειτουργίας
Το μερικώς αγώγιμο υλικό αντιτίθεται στη ροή του ρεύματος. Η αρχή του γραμμικού κωδικοποιητή είναι ότι η ροή του ρεύματος θεωρείται ότι είναι πιο αντίθετη όταν το μήκος του υλικού από το οποίο πρέπει να περάσει το ρεύμα είναι μεγαλύτερο. Ως αποτέλεσμα, η αντίσταση του υλικού αλλάζει αλλάζοντας τη θέση στην οποία έρχεται σε επαφή με ένα πλήρως αγώγιμο αντικείμενο.
Η ταξινόμηση των αισθητήρων αυτοματισμού βασίζεται εξ ολοκλήρου στην περιγραφόμενη αρχή. Εδώ, εμπλέκονται πρόσθετοι πόροι με τη μορφή ειδικά αναπτυγμένου λογισμικού. Συνήθως, το λογισμικό σχετίζεται με αισθητήρες αφής. Οι συσκευές μπορούν να θυμούνται το "τελευταίο άγγιγμα" όταν ο αισθητήρας είναι απενεργοποιημένος. Μπορούν να καταγράψουν το «πρώτο άγγιγμα» μόλις ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας και να κατανοήσουν όλες τις έννοιες που σχετίζονται με αυτόν. Αυτή η ενέργεια είναι παρόμοια με τη μετακίνηση ενός ποντικιού υπολογιστή στο άλλο άκρο του ποντικιού για να μετακινήσετε τον κέρσορα στην μακρινή πλευρά της οθόνης.
5. Αισθητήρας εγγύτητας
Όλο και περισσότερο, τα σύγχρονα οχήματα χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία. Η ταξινόμηση των ηλεκτρικών αισθητήρων που χρησιμοποιούν μονάδες φωτός και αισθητήρων κερδίζει δημοτικότητα στους κατασκευαστές αυτοκινήτων.
Ο αισθητήρας εγγύτητας ανιχνεύει την παρουσία αντικειμένων που είναι σχεδόν χωρίς κανένασημεία επαφής. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει επαφή μεταξύ των μονάδων και του αντιληπτού αντικειμένου και δεν υπάρχουν μηχανικά μέρη, αυτές οι συσκευές έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλή αξιοπιστία.
Διαφορετικοί τύποι αισθητήρων εγγύτητας:
- Επαγωγικοί αισθητήρες εγγύτητας.
- Χωρητικοί αισθητήρες εγγύτητας.
- Αισθητήρες εγγύτητας υπερήχων.
- Φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες.
- Αισθητήρες Hall.
Αρχή λειτουργίας
Ο αισθητήρας εγγύτητας εκπέμπει ένα ηλεκτρομαγνητικό ή ηλεκτροστατικό πεδίο ή μια δέσμη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (όπως υπέρυθρες) και περιμένει ένα σήμα απόκρισης ή αλλαγές στο πεδίο. Το αντικείμενο που ανιχνεύεται είναι γνωστό ως στόχος της ενότητας εγγραφής.
Η ταξινόμηση των αισθητήρων σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας και τον σκοπό θα είναι ως εξής:
- Επαγωγικές συσκευές: υπάρχει ένας ταλαντωτής στην είσοδο που αλλάζει την αντίσταση απώλειας στην εγγύτητα ενός ηλεκτρικά αγώγιμου μέσου. Αυτές οι συσκευές προτιμώνται για μεταλλικά αντικείμενα.
- Χωρητικοί αισθητήρες εγγύτητας: Αυτοί μετατρέπουν την αλλαγή στην ηλεκτροστατική χωρητικότητα μεταξύ των ηλεκτροδίων ανίχνευσης και της γείωσης. Αυτό συμβαίνει όταν πλησιάζετε ένα κοντινό αντικείμενο με αλλαγή στη συχνότητα ταλάντωσης. Για την ανίχνευση ενός κοντινού αντικειμένου, η συχνότητα ταλάντωσης μετατρέπεται σε τάση συνεχούς ρεύματος, η οποία συγκρίνεται με ένα προκαθορισμένο όριο. Αυτά τα φωτιστικά προτιμώνται για πλαστικά αντικείμενα.
Η ταξινόμηση του εξοπλισμού μέτρησης και των αισθητήρων δεν περιορίζεται στην παραπάνω περιγραφή και παραμέτρους. Με την έλευσηνέοι τύποι οργάνων μέτρησης, η συνολική ομάδα αυξάνεται. Έχουν εγκριθεί διάφοροι ορισμοί για τη διάκριση μεταξύ αισθητήρων και μετατροπέων. Οι αισθητήρες μπορούν να οριστούν ως ένα στοιχείο που ανιχνεύει ενέργεια για να παράγει μια παραλλαγή στην ίδια ή διαφορετική μορφή ενέργειας. Ο αισθητήρας μετατρέπει τη μετρούμενη τιμή στο επιθυμητό σήμα εξόδου χρησιμοποιώντας την αρχή της μετατροπής.
Με βάση τα λαμβανόμενα και τα δημιουργημένα σήματα, η αρχή μπορεί να χωριστεί στις ακόλουθες ομάδες: ηλεκτρικά, μηχανικά, θερμικά, χημικά, ακτινοβολούμενα και μαγνητικά.
6. Αισθητήρες υπερήχων
Ο αισθητήρας υπερήχων χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της παρουσίας ενός αντικειμένου. Αυτό επιτυγχάνεται με την εκπομπή υπερηχητικών κυμάτων από την κεφαλή της συσκευής και στη συνέχεια λήψη του ανακλώμενου υπερηχητικού σήματος από το αντίστοιχο αντικείμενο. Αυτό βοηθά στον εντοπισμό της θέσης, της παρουσίας και της κίνησης των αντικειμένων.
Επειδή οι αισθητήρες υπερήχων βασίζονται στον ήχο και όχι στο φως για την ανίχνευση, χρησιμοποιούνται ευρέως στη μέτρηση της στάθμης του νερού, στις ιατρικές διαδικασίες σάρωσης και στην αυτοκινητοβιομηχανία. Τα υπερηχητικά κύματα μπορούν να ανιχνεύσουν αόρατα αντικείμενα όπως διαφάνειες, γυάλινα μπουκάλια, πλαστικά μπουκάλια και λαμαρίνα με τους ανακλαστικούς τους αισθητήρες.
Αρχή λειτουργίας
Η ταξινόμηση των επαγωγικών αισθητήρων βασίζεται στο εύρος της χρήσης τους. Εδώ είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των αντικειμένων. Η κίνηση των υπερηχητικών κυμάτων διαφέρει ανάλογα με το σχήμα και τον τύπο του μέσου. Για παράδειγμα, τα υπερηχητικά κύματα ταξιδεύουν κατευθείαν μέσω ενός ομοιογενούς μέσου και αντανακλώνται και μεταδίδονται πίσω στο όριο μεταξύ διαφορετικών μέσων. Το ανθρώπινο σώμα στον αέρα προκαλεί σημαντική αντανάκλαση και μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί.
Η τεχνολογία χρησιμοποιεί τις ακόλουθες αρχές:
- Πολλαπλή αντανάκλαση. Πολλαπλή ανάκλαση συμβαίνει όταν τα κύματα ανακλώνται περισσότερες από μία φορές μεταξύ του αισθητήρα και του στόχου.
- Οριοθετημένη ζώνη. Η ελάχιστη απόσταση ανίχνευσης και η μέγιστη απόσταση ανίχνευσης μπορούν να ρυθμιστούν. Αυτή ονομάζεται οριακή ζώνη.
- Ζώνη ανίχνευσης. Αυτό είναι το διάστημα μεταξύ της επιφάνειας της κεφαλής του αισθητήρα και της ελάχιστης απόστασης ανίχνευσης που επιτυγχάνεται με την προσαρμογή της απόστασης σάρωσης.
Οι συσκευές που είναι εξοπλισμένες με αυτήν την τεχνολογία μπορούν να σαρώσουν διάφορους τύπους αντικειμένων. Οι πηγές υπερήχων χρησιμοποιούνται ενεργά στη δημιουργία οχημάτων.
