آلتراسونیک
در سال ۱۹۱۲ میلادی آقای Lewis Fry Richardson با الهام گرفتن از طبیعت و استفاده از مسیریابی خفاشها توانست سنسور فراصوت را طراحی نماید. خفاشها با استفاده از امواج فراصوت برای تشخیص موانع مسیر خود رایافته و پرواز میکنند.
اما پس از طرح اولیه تغییرات بسیاری در این سنسورها پدید آمده و نسلهای جدید آن در صنایع مختلف کاربردهای مهمی دارند و توانستهاند بسیاری از مشکلات را کاهش و از خطرات جلوگیری به عمل آورند و حتی توانستهاند در زندگی روزمره نقش بسزایی داشتهباشند. در زیر به بخشی از کاربردهای آن میپردازیم.
۱ . ملموسترین کاربرد این سنسورها در دزدگیرهای اتومبیل و سنسورهای حرکتی دنده عقب خودرو و تعیین فاصله در خودروهای روز دنیا میباشند.
۲ . استفاده دیگر این سنسورها در مخازن سوخت هواپیما، ماشین آلات صنعتی و منابع ذخیره در کارخانهها و کارگاهها و پالایشگاهها و حتی در صنایع زیرساختی میباشند زیرا که این سنسورها بدون هیچ تاثیری در مواد و یا خطرات احتمالی میتوانند سطح مایعات را اندازگیری نمایند.
3. نمونه از این سنسورها نیز برای کنترل حرکت اجسام و حتی سرعت حرکت آنها قابل استفاده میباشند.
4. سنسورهای نسل جدید آلتراسونیک نیز برای کنترل دبی و جریان مایعات نیز استفاده میشود.
چکیدهای از چگونگی کار سنسور آلتراسونیک:
امواج آلتراسونيك به دستهای از امواج مكانيكی گفته ميشود كه فركانس نوسانشان بيش از محدوده شنوايی انسان ۲۰KHz باشد. یک سنسور آلتراسونیک غالبا دارای یک فرستنده و یک گیرنده امواج آلتراسونیک میباشد که این امواج بعد از برخورد با یک مانع منعکس شده و به طرف سنسور برمیگردند و با توجه به زمان بازگشت و همچنین کیفیت امواج بازتابش شده به فاکتورهایی همچون فاصله تا مانع، نوع مانع و سرعت مانع دست پیدا میکنیم. لازم به ذکر است که هر مادهای به یک کیفیت خاص امواج آلتراسونیک را از خود عبور و مقداری از آن را باز تابش میدهد.
سنسور آلتراسونیک یا ماوراء صوت نمونه دیگر از سنسورهای غیرتماسی و مجاورتی یا پراکسیمیتی میباشد. به طور معمول سنسورهای آلتراسونیک با ارسال یک پالس صوتی کوتاه در فرکانس فراصوت به سمت هدفی که این پالس را منعکس میکند و دریافت و شناسائی این امواج به شکل یک ترانسیور عمل کرده و در مدلهایی که فاصله را محاسبه میکنند با اندازهگیری اختلاف زمانی ارسال و دریافت پالس میتوانند به فاصلهیاب تبدیل شوند.
سنسور آلتراسونیک را در بازار به شکلها و مدلهای گوناگون طراحی و ساخته میشوند و برای کاربردهای مختلف میتوان سنسورهایی با شکلها و پیکربندی متفاوت و همچنین روشهای نصب متفاوت و فرکانس متنوع یافت. این سنسورها در انواع NPN , PNP و ولتاژ کاری 10 تا 240 ولت AC-DC ساخته میشوند.
برای آشنایی با انواع سنسور آلتراسونیک در زیر دو مثال آورده شده اما برای مشاهده نمونههای دیگر میتوانید به لینک زیر مراجه نمایید.
مشخصههای این سنسورها متناسب با کاربری و طراحی آنها متفاوت میباشد. به عنوان مثال سنسور ZPUU1 -40BL برای کنترل سطح گریس استفاده میشود.
یا به عنوان مثال دیگر سنسور آلتراسونیک UGT513 برای اندازهگیری طول استفاده میشود.