Subject   : 超音波センサ

カテゴリー : デバイス > センサ


 超音波センサ
 超音波センサは、超音波を検出媒体とした非接触検出センサです。検出物体で音波が遮断された場合や、検出物体の表面で反射して戻ってくるまでの時間を測定して出力信号を得るものです。検出対象物体の色や表面状態に影響されにくい特長があります。また、透明体(透明フィルム・透明ビン・ペットボトル、板ガラス)等を非接触で検出する場合などに適しています。

 空気中の音速は、気温0℃の時に331.45m/sになります。また、各気温での音速は以下の計算式で求めることができます。
音速 気温0℃の音速      現在の気温
C=331.45m/s+0.607m/s×x℃

気温が1℃上昇する毎に音速は0.607m/sずつ速くなります。
つまり、周囲温度によって音速が変化するので物体迄の距離を常に精度よく測定するには温度補正が必要となる。
また、物体の表面の起伏が大きい場合超音波が乱反射するため検知しにくいことがあるので、注意が必要である。物体に対して斜めに入射した超音波はほとんどもどってこない。

 ○ 超音波トランスジューサー
超音波センサには電気信号を超音波に変えて空気中に発射する超音波スピーカ(送波器)部と、空気中を伝搬してきた超音波を受けてそれを電気信号に変える超音波マイクロホン(受波器)部とがある。この両者をあわせて超音波トランスジューサーという。
 超音波トランスジューサーのように電気信号を機械的振動に変えたりその逆をする電気−振動変換素子は、原理的には一つの素子が送波器にも受波器にもはたらかせることが出来る。しかし送波と受波では空気の振動振幅が大幅に異なり、またインピーダンスを変えた方が効率がいいので実際はほとんど送波器、受波器で別個の素子を用いている。
超音波トランジューサは、周波数選択性が著しいので、送波回路に発信機を用いる時は周波数調整を綿密に行う。経時変化や温度変化による発信機のドリフトにも注意が必要。
 ⇒ センサの種類

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