- M18 Küp: Yer tasarrufu sağlayan ifm gövde
- Teknolojik ultrasonik sensörler
Ultrasonik Sensörler - Teknolojiye Genel Bakış
Ultrasonik sensörler, ses yansıtan tüm nesneleri tespit eder ve bir ses sinyalinin iletilmesinden alınmasına kadar geçen zamanı ölçer. Hedefin rengi, şeffaflığı ve yüzey yansıtıcılığı önemsizdir.
Ultrasonik Sensörlerin Diğer Konum Algılayıcı Ürünlerle Karşılaştırılması
Bu tablo, çeşitli teknolojilerin belirli etkiler altındaki performanslarını derecelendirmektedir.
| Indüktif | Kapasitif | Fotoelektrik | Ultrasonik | |
|---|---|---|---|---|
| Sıcaklığı |  |
|
|
|
| Nem | |
 |
 |
|
| Sensör yüzeyinde toz | 3 |
|
|
4 |
| Harici ışık | |
|
|
|
| Gürültü | |
|
|
2 |
| Renk / şeffaflık | |
|
1 |
|
| Nesneye mesafe |
düşük | düşük | yüksek | yüksek |
| Güçlü hava türbülansı | |
|
|
|
1) Örneğin, ince, şeffaf film/cam
2) Karşılıklı girişim yoksa
3) İletken değilse
4) Çok kalın değilse
Fonksiyon
Çalışma için, dönüştürücü yüksek gerilimle uyarılır. Bu, piezo-elektrik etki nedeniyle dönüştürücünün titremesine ve havaya bir ses patlaması iletmesine neden olur. Bu noktada, saat darbesi jeneratörü, sensörü alıcı moduna geçirir ve zaman ölçümü başlar. Ses patlaması, hedefe çarptığında, dönüştürücüye bir eko geri yansıtılır. Ses patlamasının ekosu, dönüştürücünün piezo-elektrik etki nedeniyle titremesine neden olur ve zaman ölçümü durur.
Ultrasonik dönüştürücünün yapısı bu resimde gösterildiği gibidir.
- Piezo eleman, sesi gönderir ve alır (200…400 kHz aralığında)
- Entegre köpükle montaj, piezo elemanın serbestçe titremesini sağlar
- Fikstür
- Adaptasyon katmanı, hava ve piezo eleman arasındaki akustik empedansı eşleştirir
- Ses dalgaları
Tespit Alanı - Cisimden Yansımalı Ultrasonik Sensörler
Bazı ultrasonik sensörler sadece bir hedeften gelen yankıya dayanır. Bunlar, cisimden yansımalı sensör olarak bilinir. Aşağıdaki şekil, tespit alanını ve çıkış durumunu göstermektedir. Kör alana, yani sensörün bir sinyal oluşturmak, almak ve değerlendirmek için gerek duyduğu minimum mesafeye, dikkat edin.
Uygulama Alanı - Reflektörden Yansımalı Ultrasonik Sensörler
Reflektörden yansımalı sensörler köpük, düzgün olmayan yüzeyler gibi yetersiz ses yansıtma performansı olan nesneler ve açılı şekiller için kullanılır. Bu sensörlerde kör alan yoktur; ancak metal plaka veya duvar gibi bir yansıtıcı gereklidir.
Ses / Yanıt Eğrileri
Yanıt eğrileri, kullanıcının belirli bir ultrasonik sensörün belirli bir uygulama sorununu çözmek için uygunluğunu belirlemesine yardım eder. Bu eğriler, ürün veri formunda ve veri formundan indirilebilen "Info Card” ta (Bilgi Kartı) gösterilir ve sensöre yandan olarak yaklaşan hedefler için önemlidir.
Sensöre eksenel olarak yaklaşan hedefler için (bir tank dolum seviyesi uygulamasında olduğu gibi) sensör, geçiş eğrisine ulaştığı anda hedefi tespit eder.
Ses eğrisinin çok büyük olduğu uygulamalarda, sesi daha iyi odaklamak için E23000 kullanmayı düşünün.
Uygun çalıştığından emin olmak için ilgili uygulamada test etmek gerekli olabilir.
Etki Faktörleri
Ultrasonik sensörler; hava sıcaklığındaki değişimlerden (bu sensörlerde sıcaklık telafisi yerleşiktir), hava basıncından ve nemden etkilenmez. Ancak başka faktörler performansı etkileyebilir.
- Hava Türbülansı - Güçlü hava türbülansı, ses yayılmasını ve bunun sonucunda da ölçümü olumsuz etkileyebilir. Hava türbülansı kaynakları arasında rüzgar, basınçlı hava ve soğutma fanları vardır. Bu etki, sensör / ölçme mesafesi türbülanstan fiziksel olarak korunarak en aza indirilebilir.
- Hedef Malzeme ve Yüzey Özellikleri - Sesi emen malzemelerin ve sesi büküp alıcıdan uzağa yansıtan yüzeylerin ultrasonik sensörlerle algılanması zordur. Bir fotoelektrik karşılıklı sensörlü çözüm daha iyi olabilir.
- Hedef Hızı - Cisimden yansımalı ultrasonik sensörlerin anahtarlama frekansları genellikle 10 Hz veya daha azdır ve yüksek hızlı uygulamalarda bu sensörler uygun değildir.
- Hedef Boyutu - Ultrasonik sensörler, lazer sensörleriyle genellikle tespit edilebilen çok küçük hedefleri algılayamaz. Fakat genellikle algılama mesafesinin azaltılması ile küçük hedefler algılanabilir.
- Hedef Doğrultusu - Cisimden yansımalı ultrasonik sensörler için, sensörün yüzeyi hedefe paralel olmalıdır. Pürüzsüz yüzeylerde 4° ye kadar olan sapmalar tolere edilebilir.
- Yüzeyde Aşırı Kirlenme - Küçük miktarlarda toz ve nem, yüzeyin titremesiyle uzaklaşabilir, fakat büyük miktarlar performansı azaltacaktır.
- Parazit - Ultrasonik sensörler, birbirlerine çok yakın monte edilmeleri halinde parazite meyillidirler. Kullanım kılavuzunda belirtilen montaj mesafelerine uyun.