Cos'è un sensore ad ultrasuoni?

Un sensore ad ultrasuoni è un dispositivo che utilizza un suono ad alta frequenza per misurare la distanza.Questi sensori sono anche noti come ricetrasmettitori e operano in modo simile al sonar.Mentre il sonar viene utilizzato principalmente sott'acqua, i ricetrasmettitori ad ultrasuoni possono essere utilizzati in aria.I sensori che utilizzano onde ad ultrasuoni sono comuni nelle applicazioni industriali e mediche.

Questo tipo di sensore in genere è costituito da una singola unità di ricetrasmettitore, che è in grado di emettere e rilevare il suono.Questo dispositivo crea un impulso sonoro che va oltre la gamma uditiva dell'orecchio umano.La maggior parte degli oggetti solidi riflettono le onde sonore.Il ricetrasmettitore utilizza un timer per determinare esattamente quanto tempo impiega un impulso ad ultrasuoni per rimbalzare un oggetto ed essere restituito all'unità.

Un'onda sono di solito viaggia a una velocità nota.Nell'aria a temperatura ambiente, questa velocità è di circa 1.126 piedi (343 metri) al secondo.Quando sono note sia la velocità che il tempo degli impulsi ad ultrasuoni, la distanza di un oggetto riflettente può essere stimata usando i calcoli matematici di base.Se un sensore ad ultrasuoni emette un impulso e riceve il segnale riflesso un decimo di secondo dopo, ad esempio, l'oggetto è di circa 112 piedi (34 metri) di distanza.

Un sensore ad ultrasuoni non è sempre accurato.Diversi fattori possono degradare la capacità di un sensore di misurare la distanza con precisione.La velocità del suono non è costante, ma può variare a seconda della temperatura e dell'umidità dell'aria.Ciò significa che condizioni molto calde o molto fredde possono rendere inefficace un sensore ad ultrasuoni.

Gli oggetti riflettono le onde sonore in diversi modi.Alcuni materiali, come il metallo, riflettono molto bene il suono.Materiali morbidi, compresi i tessuti peluche, assorbono spesso le onde sonore.L'accuratezza di questo tipo di sensore può essere influenzata dal tipo di oggetto rilevato.

I sensori ad ultrasuoni hanno molte applicazioni.Le macchine industriali usano spesso questi sensori per rilevare la presenza di un oggetto in una fabbrica automatizzata.Una macchina progettata per applicare le etichette alle bottiglie, ad esempio, può utilizzare metodi ad ultrasuoni per determinare quando un prodotto è in atto e pronto per essere timbrato.Le installazioni di sicurezza utilizzano anche sensori sonori per rilevare la presenza di una persona non autorizzata.Questi sensori possono essere utilizzati per creare una recinzione virtuale attorno a un'area sicura.

Le strutture mediche spesso utilizzano sensori ad ultrasuoni.I sensori utilizzati in medicina sono più precisi della maggior parte dei dispositivi industriali, ma funzionano usando lo stesso principio.L'imaging ad ultrasuoni utilizza impulsi ad alta frequenza per rilevare sia oggetti solidi che spazi aperti.Un ricetrasmettitore collegato a un computer è in grado di creare un'immagine che mostri queste diverse aree e può essere utilizzato da professionisti medici per visualizzare le aree all'interno del corpo umano.