Ультразвукові датчики
Ультразвукові датчики являють собою сенсорні пристрої, які перетворюють електричну енергію в хвилі ультразвуку. Принцип роботи схожий з радаром, так як вони виявляють мета на основі інтерпретації сигналу, який від них відображений. Швидкість звуку є величиною постійною, тому за допомогою такого датчика можна легко встановити відстань до об`єкта, відповідне інтервалу часу між відправленням самого сигналу і поверненням луни від нього.
Ультразвукові датчики мають цілу низку особливостей, які дозволяють визначити область їх використання. Можна виділити невелику дальність дії, спрямованість сигналу, низьку швидкість хвильового поширення. Основною перевагою ультразвукових датчиків є їх досить невисока вартість. В автомобілях вони можуть використовуватися для організації паркувальних систем. Ультразвукові датчики рівня зі збільшеною дальністю дії активно використовуються в ряді конструкцій систем допомоги для контролю сліпих зон. Знаходять вони застосування і в різноманітних системах управління автомобілем в автоматичному режимі.
В якості основи датчика можна назвати перетворювач, який об`єднує активний елемент і діафрагму. В даному випадку перетворювач функціонує в якості передавача і приймача. Активним елементом генерується короткий імпульс, який потім приймається у вигляді луни від перешкоди. Його виробляють із спеціального п`єзоелектричного матеріалу. В даному випадку алюмінієва діафрагма виступає в якості контактної поверхні датчика, дозволяючи визначити акустичні характеристики. Підстава перетворювача досить пружне, щоб поглинати вібрації. Всі елементи знаходяться в пластмасовому корпусі, оснащеному роз`ємами для підключення.
Ультразвукові датчики працюють так: при отриманні сигналу ззовні активний елемент призводить до вібрації діафрагми, яка посилає ультразвукові імпульси в простір. Коли ці хвилі зустрічаються з перешкодою, вони відображаються, повертаючись до перетворювача, і створюють вібрації активного елементу, з якого потім і знімається електричний сигнал.
Ультразвукові датчики володіють такими основними характеристиками, як частота імпульсу, дальність виявлення перешкоди, швидкодія. У сучасних паркувальних пристроїв частота становить 40 кГц, а дальність виявлення - до 2,5 метрів.
Виробниками зазвичай не вказується значення такого важливого параметра, як кут огляду. У датчиках кут огляду зазвичай визначається за допомогою частоти сигналів, а також форми і розмірів перетворювача. Чим вище показник частоти імпульсу, тим меншим буде кут огляду.
Ультразвукові датчики відстані мають масу незаперечних переваг, однак вони мають і вельми значні функціональні обмеження. Працездатність і точність пристроїв знижується при поганих погодних умовах, а також при сильному забрудненні. Сенсор здатний пропускати дрібні предмети, а також поверхні, що володіють низькою здатністю, що відображає.
