حسگر اولتراسونیک حسگری است که سیگنالهای موج اولتراسونیک را به سیگنالهای انرژی دیگر، معمولاً سیگنالهای الکتریکی، تبدیل میکند. امواج اولتراسونیک، امواج مکانیکی با فرکانسهای ارتعاشی بالاتر از 20 کیلوهرتز هستند. آنها دارای ویژگیهای فرکانس بالا، طول موج کوتاه، پدیده پراش حداقل و جهتگیری عالی هستند که به آنها اجازه میدهد به صورت پرتوهای جهتدار منتشر شوند. امواج اولتراسونیک توانایی نفوذ در مایعات و جامدات، به ویژه در جامدات مات را دارند. هنگامی که امواج اولتراسونیک با ناخالصیها یا سطوح مشترک برخورد میکنند، بازتابهای قابل توجهی به شکل سیگنالهای اکو ایجاد میکنند. علاوه بر این، هنگامی که امواج اولتراسونیک با اشیاء متحرک برخورد میکنند، میتوانند اثرات داپلر ایجاد کنند.

در کاربردهای صنعتی، سنسورهای اولتراسونیک به دلیل قابلیت اطمینان بالا و تطبیق پذیری قوی خود شناخته شده اند. روش های اندازه گیری سنسورهای اولتراسونیک تقریباً در همه شرایط به طور قابل اعتمادی کار می کنند و امکان تشخیص دقیق اشیاء یا اندازه گیری سطح مواد را با دقت میلی متر، حتی برای کارهای پیچیده، فراهم می کنند.
این حوزهها عبارتند از:
>مهندسی مکانیک/ماشین ابزار
>غذا و نوشیدنی
>نجاری و مبلمان
>مصالح ساختمانی
>کشاورزی
>معماری
>صنعت خمیر و کاغذ
>صنعت لجستیک
>اندازهگیری سطح
در مقایسه با حسگر القایی و حسگر مجاورتی خازنی، حسگرهای اولتراسونیک برد تشخیص طولانیتری دارند. در مقایسه با حسگر فوتوالکتریک، حسگر اولتراسونیک را میتوان در محیطهای سختتر نیز به کار برد و تحت تأثیر رنگ اشیاء هدف، گرد و غبار یا مه آب موجود در هوا قرار نمیگیرد. حسگر اولتراسونیک برای تشخیص اشیاء در حالتهای مختلف مانند مایعات، مواد شفاف، مواد و ذرات بازتابنده و غیره مناسب است. مواد شفاف مانند بطریهای شیشهای، صفحات شیشهای، فیلم شفاف PP/PE/PET و سایر مواد را تشخیص میدهد. مواد بازتابنده مانند فویل طلا، نقره و سایر مواد را تشخیص میدهد، برای این اشیاء، حسگر اولتراسونیک میتواند قابلیتهای تشخیص عالی و پایداری را نشان دهد. حسگر اولتراسونیک همچنین میتواند برای تشخیص مواد غذایی و کنترل خودکار سطح مواد استفاده شود. علاوه بر این، کنترل خودکار سطح زغال سنگ، تراشههای چوب، سیمان و سایر پودرها نیز بسیار مناسب است.
ویژگیهای محصول
> خروجی سوئیچ NPN یا PNP
> خروجی ولتاژ آنالوگ 0-5/10 ولت یا خروجی جریان آنالوگ 4-20 میلی آمپر
> خروجی دیجیتال TTL
> خروجی را میتوان از طریق ارتقاء پورت سریال تغییر داد
> تنظیم فاصله تشخیص از طریق خطوط آموزشی
> جبران دما
حسگر اولتراسونیک از نوع بازتاب پخشی
کاربرد حسگرهای اولتراسونیک بازتابی پخشی بسیار گسترده است. یک حسگر اولتراسونیک واحد هم به عنوان فرستنده و هم به عنوان گیرنده استفاده میشود. هنگامی که حسگر اولتراسونیک پرتویی از امواج اولتراسونیک را ارسال میکند، امواج صوتی را از طریق فرستنده در حسگر منتشر میکند. این امواج صوتی با فرکانس و طول موج خاصی منتشر میشوند. هنگامی که با مانعی برخورد میکنند، امواج صوتی منعکس شده و به حسگر بازمیگردند. در این مرحله، گیرنده حسگر امواج صوتی منعکس شده را دریافت کرده و آنها را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکند.
حسگر بازتاب پخشی، زمان لازم برای حرکت امواج صوتی از فرستنده به گیرنده را اندازهگیری میکند و فاصله بین جسم و حسگر را بر اساس سرعت انتشار صدا در هوا محاسبه میکند. با استفاده از فاصله اندازهگیری شده، میتوانیم اطلاعاتی مانند موقعیت، اندازه و شکل جسم را تعیین کنیم.
حسگر اولتراسونیک دو صفحهای
حسگر اولتراسونیک دو صفحهای از اصل حسگر نوع پرتو عبوری (through beam) پیروی میکند. حسگر پرتو عبوری اولتراسونیک که در ابتدا برای صنعت چاپ طراحی شده بود، برای تشخیص ضخامت کاغذ یا ورق استفاده میشود و میتواند در کاربردهای دیگر که در آنها لازم است به طور خودکار بین ورقهای تکی و دوتایی تمایز قائل شد تا از تجهیزات محافظت شود و از هدر رفتن جلوگیری شود، مورد استفاده قرار گیرد. آنها در یک محفظه جمع و جور با محدوده تشخیص وسیع قرار دارند. برخلاف مدلهای بازتاب پخشی و مدلهای بازتابنده، این حسگرهای اولتراسونیک دو صفحهای به طور مداوم بین حالتهای ارسال و دریافت تغییر نمیکنند و منتظر رسیدن سیگنال اکو نیز نمیمانند. در نتیجه، زمان پاسخ آن بسیار سریعتر است و در نتیجه فرکانس سوئیچینگ بسیار بالایی دارد.

با افزایش سطح اتوماسیون صنعتی، شانگهای لانبائو نوع جدیدی از حسگر اولتراسونیک را عرضه کرده است که میتواند در اکثر سناریوهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. این حسگرها تحت تأثیر رنگ، براقیت و شفافیت قرار نمیگیرند. آنها میتوانند اشیاء را با دقت میلیمتری در فواصل کوتاه و همچنین اشیاء با برد بسیار بالا تشخیص دهند. آنها در غلافهای رزوهدار نصب M12، M18 و M30 با وضوحهای 0.17 میلیمتر، 0.5 میلیمتر و 1 میلیمتر به ترتیب موجود هستند. حالتهای خروجی شامل آنالوگ، سوئیچ (NPN/PNP) و همچنین خروجی رابط ارتباطی هستند.
سنسور اولتراسونیک LANBAO
سری | قطر | محدوده حسگری | منطقه کور | وضوح تصویر | ولتاژ تغذیه | حالت خروجی |
UR18-CM1 | ام۱۸ | 60-1000 میلیمتر | 0-60 میلیمتر | 0.5 میلیمتر | ۱۵-۳۰ ولت جریان مستقیم | خروجی آنالوگ، سوئیچینگ (NPN/PNP) و حالت ارتباطی |
UR18-CC15 | ام۱۸ | 20-150 میلیمتر | 0-20 میلیمتر | 0.17 میلیمتر | ۱۵-۳۰ ولت جریان مستقیم |
UR30-CM2/3 | M30 | ۱۸۰-۳۰۰۰ میلیمتر | 0-180 میلیمتر | ۱ میلیمتر | ۱۵-۳۰ ولت جریان مستقیم |
UR30-CM4 | M30 | 200-4000 میلی متر | 0-200 میلیمتر | ۱ میلیمتر | ۹...۳۰ ولت جریان مستقیم |
UR30 | M30 | 50-2000 میلی متر | 0-120 میلیمتر | 0.5 میلیمتر | ۹...۳۰ ولت جریان مستقیم |
ایالات متحده40 | / | 40-500 میلیمتر | 0-40 میلیمتر | 0.17 میلیمتر | 20-30 ولت جریان مستقیم |
ورق دوتایی UR | M12/M18 | 30-60 میلیمتر | / | ۱ میلیمتر | ۱۸-۳۰ ولت DC | خروجی سوئیچینگ (NPN/PNP) |