يعد الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أحد أفضل الطرق لاستشعار القرب واكتشاف المستويات ذات الموثوقية العالية، حيث معظم الروبوتات وأجهزة الاستشعار والأجهزة الطبية لا تكاد تخلو من وجود المستشعر إضافة الى مستشعرات أخرى، وأيضا في تطبيقات الأمان كذلك، حيث إذا مر جسم غير مرغوب على سبيل المثال فبإمكان هذه المستشعرات تنبيهنا بالخطر.
مبدأ عمل حساس الالتراسونيك
جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية هو أداة تقيس المسافة إلى جسم ما باستخدام الموجات فوق الصوتية، حيث يستخدم مستشعر الموجات فوق الصوتية محول طاقة لإرسال واستقبال نبضات الموجات فوق الصوتية، والتي تنقل معلومات حول قُرب كائن ما، ثم تنعكس الموجات الصوتية عالية التردد من حد الجسم لإنتاج أنماط صدى مميزة.
حيث تعمل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية عن طريق إرسال موجة صوتية بتردد أعلى من نطاق السمع البشري، ويعمل محول المستشعر كميكروفون لاستقبال وإرسال الصوت الموجات فوق الصوتية، وتستخدم مستشعرات الموجات فوق الصوتية الخاصة بنا، مثل العديد من المستشعرات الأخرى، محول طاقة واحدًا لإرسال نبضة واستقبال صدى، يحدد المستشعر المسافة إلى الهدف عن طريق قياس الفترات الزمنية بين إرسال واستقبال النبضات فوق الصوتية.
يقوم المستعر بأرسال الموجات فوق الصوتية عند 40 كيلو هرتز حيث تنتقل عبر الهواء وإذا كان هناك عائق أو جسم ما، فسوف يرتد مرة أخرى إلى المستشعر، فمن خلال حساب وقت السفر وسرعة الصوت، يمكن حساب المسافة، فبذلك تعد أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية حلاً رائعًا للكشف عن الأجسام الواضحة، وبالنسبة لقياس مستوى السائل، فإن التطبيقات التي تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء، على سبيل المثال، قد تواجه العديد من المشاكل.
ولاكتشاف الوجود للأشياء، تكتشف المستشعرات فوق الصوتية الأشياء بغض النظر عن اللون أو السطح أو المادة (ما لم تكن المادة ناعمة جدًا مثل الصوف، حيث إنها تمتص الصوت)، ولاكتشاف العناصر الشفافة وغيرها من العناصر التي قد تفشل فيها التقنيات الضوئية، تعد المستشعرات فوق الصوتية خيارًا موثوقًا به.
لماذا تستخدم جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية موثوقة في أي بيئة إضاءة ويمكن استخدامها في الداخل أو الخارج لمختلف الأبنية والمنازل، ويمكن لأجهزة الاستشعار التي تعمل بالموجات فوق الصوتية أن تتعامل لتجنب الاصطدام للروبوت، والتي يتم تحريكها كثيرًا، وتُستخدم الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع، ويمكن تنفيذها بشكل موثوق في تطبيقات استشعار مستوى المياه، وتطبيقات الطائرات بدون طيار والروبوت وأنظمة الأمان، وتستخدم أجهزة تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية بشكل شائع كأجهزة للكشف عن الاصطدام.
