Los sensores ultrasónicos determinan todos los objetos que reflejan el sonido y miden el tiempo desde la transmisión hasta la recepción de la señal de sonido, sin importar el color, la transparencia y el reflejo de la superficie del objeto.
Este gráfico evalúa el rendimiento de las diferentes tecnologías bajo influencias específicas.
Inductivo | Capacitivo | Óptico | Ultrasonido | |
---|---|---|---|---|
Temperatura | ||||
Humedad | ||||
Polvo sobre la superficie del sensor | 3 | 4 | ||
Luz externa | ||||
Ruido | 2 | |||
Color/transparencia | 1 | |||
Distancia al objeto |
baja | baja | alta | alta |
Fuertes turbulencias de aire |
1) p. ej. film/vidrio fino transparente
2) siempre que no haya influencia recíproca
3) siempre que sea no conductor
4) siempre que no sea muy grueso
El transductor tiene alta tensión para su funcionamiento. Como resultado, el transductor vibra debido al efecto piezoeléctrico y emite un impulso de sonido en el aire. A continuación, el temporizador de impulsos cambia el sensor al modo de recepción y se inicia la medición de tiempo. Cuando el impulso de sonido golpea el objeto, se refleja un eco al transductor. El eco del impulso de sonido hace que el transductor vibre debido al efecto piezoeléctrico y se detiene la medición del tiempo.
El transductor ultrasónico se fabrica de acuerdo con la ilustración.
Algunos sensores ultrasónicos se basan exclusivamente en el eco del objeto y se conocen como sensores de reflexión directa. La siguiente figura muestra la zona de detección y el estado de la salida. Se debe observar la zona ciega, es decir, la distancia mínima requerida para que el sensor genere, reciba y evalúe una señal.
Los sistemas réflex se utilizan para objetos con baja reflexión de sonido, como espuma, superficies irregulares o formas angulares. Estos sensores no tienen una zona ciega; sin embargo, se requiere un reflector como una placa de metal o una pared.
Las curvas de respuesta ayudan al usuario a decidir si un sensor ultrasónico en particular es adecuado para resolver una aplicación específica. Estas curvas se incluyen en la hoja de datos del producto y están disponibles en la "Info Card" para descargar la hoja de datos. Son relevantes para los objetos a los que el sensor se aproxima lateralmente.
En el caso de los sensores que se aproximan al objeto axialmente (como el nivel de un tanque), el sensor detecta el objeto al alcanzar la curva de conmutación.
Para aplicaciones donde la curva de sonido es demasiado grande, se debe considerar el uso de E23000 para poder concentrar mejor el sonido.
Puede ser necesario verificar la aplicación respectiva para asegurar un funcionamiento correcto.
Los sensores ultrasónicos no se ven afectados por las variaciones de temperatura, presión y humedad del aire (tienen incorporada una compensación de temperatura). Sin embargo, el rendimiento puede verse afectado por otros factores.