Question 1

Ultrasonik sensörlerin çalışma prensibi

Accepted Answer

Bir ultrasonik sensörün fonksiyon şeması

Dönüştürücü
Osilatör (dönüştürücüyü uyarır)
Amplifikatör
Amplifikatör
Karşılaştırıcı (sinyali dijitalleştirir)
Saat darbesi jeneratörü

Çalışma durumunda, ses dönüştürücüsünde gerilim mevcuttur. Piezoelektrik etki nedeniyle dönüştürücü titreşecek şekilde uyarılır ve bir ses patlaması oluşturur. Bu noktada, saat darbesi jeneratörü, sensörü alıcı moduna ayarlar ve zaman ölçümü başlar. Ses patlaması hedefe çarptığında, dönüştürücüye bir yankı yansıtılır. Ses patlamasının yankısı, dönüştürücünün piezoelektrik etki nedeniyle titreşmesine neden olur ve zaman ölçümü sona erer. Ölçülen zaman ve ses hızı temel alınarak hedefe olan mesafe belirlenebilir.

Hedefe olan mesafe, zaman ölçümüyle aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanır:

d = c * t / 2
d = mesafe (m)
c = ses hızı [m/sn]
t = süre (sn)

Question 2

Bir ultrasonik dönüştürücünün yapısı

Accepted Answer

Piezo eleman, sesi gönderir ve alır (40…300 kHz aralığında)
Entegre köpükle montaj, piezo elemanın serbestçe titremesini sağlar
Fikstür
Adaptasyon katmanı, hava ve piezo eleman arasındaki akustik empedansı eşleştirir
Ses dalgası

Question 3

Yansıma modlu bir ultrasonik sensörü ne zaman kullanırım?

Accepted Answer

Tüm doğrusal hareket yönleri (x,y,z) mümkündür. 4°' den fazla eksen dönüşünden kaçının.

Yansımalı ışık tuşları, nesneye olan mesafeyi belirlemek için nesneden yansıyan ses dalgasını zaman ölçümü aracılığıyla değerlendirir. Şekilde, sensörün algılama menzili ve anahtarlama tutumu gösterilmektedir. Dönüştürücülerin aynı anda yayıcı ve alıcı olarak çalışması ve anahtarlama için zamana ihtiyaç duyması, sinyalin değerlendirilemediği kör alan adında bir minimum mesafeye neden olur.

Question 4

Reflektörden yansıma modlu bir ultrasonik sensörü ne zaman kullanırım?

Accepted Answer

Reflektörden yansımalı sensörlerde yayılan ses, örn. bir duvar veya metal bir plaka gibi tanımlanmış bir reflektör tarafından döndürülür. Yansıyan sinyali kesen bir nesne algılanır. Reflektörden yansıma modlu ultrasonik sensörler, köpük gibi ses yansıma performansı düşük olan, tırtıklı yüzeylere ve açılı şekillere sahip nesneler için kullanılır. Sadece bir yankının alınıp alınmadığını değerlendirdikleri için bu sensörlerde kör alan söz konusu değildir.

Question 5

Tepki eğrileri, bir ultrasonik sensör hakkında hangi bilgileri sağlar?

Accepted Answer

Tepki eğrileri, kullanıcının, belirli bir ultrasonik sensörün özel bir uygulamada çözüm sağlama konusunda uygun olup olmadığını belirlemesine yardımcı olur. Bu eğriler, ürün veri sayfasında gösterilmiştir. Ayrıntılı açıklamayı, "İndirmeler" kısmındaki "Montaj ve çalışma ile ilgili genel bilgiler" başlıklı dokümanda bulabilirsiniz.

Mesafe: x ekseninde, algılama mesafesi. y ekseninde, ses ışınının genişliği.
Algılama bölgesi: Standart hedefin yarısı algılama alanında ise.
Açma eğrisi: Eğri, standart hedefin kenarı yandan yanaşırken olan açma noktasını tanımlar.
Hedef: Hedef boyutu, sensörün maksimum mesafesine bağlıdır. Veri sayfasına bakınız.
Hedefin % 50' si algılama bölgesinde
Anahtarlama noktası

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 bir ses borusu kullanmayı düşünebilirsiniz.

Uygun çalıştığından emin olmak için ilgili uygulamada test etmek gerekli olabilir.

Question 6

Ultrasonik sensörlerin performansını hangi faktörler etkileyebilir?

Accepted Answer

Ultrasonik sensörler, hava sıcaklığı (yerleşik sıcaklık dengeleme özelliğine sahiptirler), hava basıncı ve nemdeki değişikliklerden etkilenmezler. Ancak başka faktörler bu sensörlerin performansını etkileyebilir.

Hava türbülansı – güçlü hava türbülansı, sesin yayılımını ve bunun sonucunda ölçümü olumsuz etkileyebilir. Hava türbülansı kaynakları arasında rüzgâr, basınçlı hava ve soğutma fanları yer alır. Bu etki, sensörün / ölçüm mesafesinin sensöre karşı fiziksel olarak koruma yoluyla asgariye indirilebilir.
Hedef malzeme ve yüzey özellikleri - Sesi emen malzemelerin veya sesi saptırarak sensörden uzaklaştıran yüzeylerin yansıma modlu ultrasonik sensörlerle algılanması zordur. Burada reflektörden yansıma modlu bir ultrasonik sensör daha iyi bir çözüm olabilir.
Hedef hızı - Yansıma modlu ultrasonik sensörlerin devre frekansları genellikle 10 Hz veya daha azdır ve bu sensörler yüksek hızlı uygulamalar için uygun değildir.
Hedef boyutu – Hedefler, güvenilir bir şekilde algılanabilmeleri için minimum boyut gerekliliğini karşılamak zorundadır. Hedef ne kadar küçükse, ultrasonik sensör tarafından güvenilir bir şekilde algılanabileceği algı mesafesi o kadar kısa olur.
Hedef doğrultusu - Cisimden yansımalı ultrasonik sensörler için, sensörün yüzeyi hedefe paralel olmalıdır. Pürüzsüz yüzeylerde 4° ye kadar olan sapmalar tolere edilebilir.
Yüzeyde kirlenme - Küçük miktarlarda toz ve nem, dönüştürücünün titremesiyle atılabilir, fakat büyük miktarlar performansı düşürür.
Parazit – Ultrasonik sensörler, birbirlerine çok yakın şekilde takılırsa parazit oluşturmaya yatkındır. Kullanım kılavuzunda belirtilen montaj mesafelerine dikkat edin.

	Ultrasonik	İndüktif	Fotoelektrik
Nesneyle aradaki mesafe büyük
Renkten / şeffaflıktan bağımsız			¹
Malzemeden bağımsız
Sıcaklık dalgalanmaları
Sensörün üzerindeki birikintiler	²	³
Dış ışıktan etkilenmez
Yüksek ortam nemi

Ultrasonik Teknoloji Nasıl Çalışır? Birçok güçlü özellik, birkaç sınırlama.

Ultrasonik sensörlerin diğer konum algılayıcı ürünlerle karşılaştırılması

Ultrasonik Sensörlerin Çalışma Prensibi ve Sıkça Sorulan Sorular