Ультразвуковой датчик представляет собой электронное устройство, которое измеряет расстояние до целевого объекта, излучая ультразвуковые звуковые волны, и преобразует отраженный звук в электрический сигнал.

Ультразвуковые волны распространяются быстрее, чем скорость слышимого звука (то есть звука, который могут слышать люди).

Ультразвуковые датчики состоят из двух основных компонентов: передатчика (который излучает звук с помощью пьезоэлектрических кристаллов) и приемника (который встречает звук после того, как он дошел до цели и от нее).

Чтобы рассчитать расстояние между датчиком и объектом, датчик измеряет время, которое проходит между излучением звука передатчиком и его контактом с приемником.

Формула для этого расчета: D = ½ T x C (где D — расстояние, T — время, а C — скорость звука ~ 343 метра в секунду).

Например, если ученый настроил ультразвуковой датчик, направленный на коробку, и звук отразился за 0,025 секунды, расстояние между ультразвуковым датчиком и коробкой будет равно:

Д = 0,5 х 0,025 х 343
или около 4,2875 метра.

Схема ультразвукового датчика.

Ультразвуковые датчики используются в основном как датчики приближения .

Их можно найти в технологиях автоматической парковки автомобилей и системах безопасности от столкновений.

Ультразвуковые датчики также используются в роботизированных системах обнаружения препятствий, а также в производственных технологиях.

По сравнению с инфракрасными (ИК) датчиками в приложениях для измерения расстояния ультразвуковые датчики не так чувствительны к помехам от дыма, газа и других частиц в воздухе (хотя на физические компоненты по-прежнему влияют такие переменные, как тепло).

Ультразвуковые датчики также используются в качестве датчиков уровня для обнаружения, контроля и регулирования уровня жидкости в закрытых емкостях (например, в емкостях на химических заводах).

В частности, ультразвуковая технология позволила медицинской промышленности получать изображения внутренних органов, выявлять опухоли и обеспечивать здоровье младенцев в утробе матери.