Преимущества и недостатки ультразвукового датчика

Ультразвуковые датчики используются во многих приложениях. Одно из их самых распространенных применений — робототехника. Это потому, что они просты для взаимодействия и понимания. Ультразвуковые датчики содержат ультразвуковые преобразователи . Преобразователь может преобразовывать одну форму энергии в другую. Датчик является причиной, по которой датчик может излучать звуковой импульс. Затем создается эхо, когда излучаемый импульс отражается от объекта. Исходный звуковой импульс и эхо-сигнал определяют, как далеко объект находится от датчика. Значение расстояния зависит от времени прохождения импульса от датчика и обратно.

Типы ультразвуковых преобразователей, используемых в ультразвуковых датчиках

Два типа преобразователей, которые обычно используются в ультразвуковых датчиках: пьезоэлектрический преобразователь и электростатический преобразователь . Эти два имеют много различий.

Пьезоэлектрические преобразователи

В качестве датчика используется кристалл или керамика. Эти материалы обладают пьезоэлектрическим эффектом, который заключается в способности производить электрический заряд при напряжении. Ультразвуковые импульсы создаются и измеряются с помощью пьезоэлектрического эффекта. Чтобы использовать кристаллы или керамику в качестве преобразователей, они прикрепляются к корпусу или конусу, выполненному из металла. Керамика или кристалл должны стимулироваться сигналом, чтобы вызвать импульсное излучение. Как только сигнал стимулирует пьезоэлектрический материал, материал увеличивается или сжимается. Когда это происходит, излучаются ультразвуковые импульсы.

Электростатические преобразователи

Есть две пластины, которые составляют электростатический преобразователь. Одна плита неподвижна, а другая подвижна. Чаще всего алюминий является материалом, используемым для изготовления неподвижной пластины. Подвижная пластина, с другой стороны, выполнена из каптона с покрытием. Каптон — это изоляционный материал. Слой золота используется для покрытия Kapton. Когда сигнал передается на подвижные и неподвижные пластины, пластины притягиваются друг к другу. Это вызывает звуковые импульсы.

Недостатки ультразвуковых датчиков

Ультразвуковые датчики имеют несколько недостатков. Одним из этих недостатков является то, что они не могут отличить мелкие и большие объекты. Причиной этого является форма конуса излучаемого импульса. Независимо от размера объекта, он будет возвращать эхо из-за формы импульса. Чтобы устранить эту проблему, используются несколько или вращающиеся датчики.

Ультразвуковые продукты, которые мы предлагаем