Sensores ultrassônicos são dispositivos sensoriais que convertem energia elétrica em ondas ultrassônicas. O princípio de funcionamento é semelhante ao radar, pois detectam um alvo com base na interpretação do sinal que é refletido por eles. A velocidade do som é um valor constante, portanto, usando esse sensor, você pode definir facilmente a distância até o objeto, correspondente ao intervalo de tempo entre o envio do sinal em si e o retorno do eco dele.
Os sensores ultrassônicos possuem uma série de recursos que permitem determinar a área de seu uso. É possível destacar um curto alcance, diretividade de sinal, baixa velocidade de propagação de ondas. A principal vantagem dos sensores ultrassônicos é seu custo relativamente baixo. Nos carros, eles podem ser usados para organizar sistemas de estacionamento. Ultrassônicosensores de nível com alcance estendido são usados ativamente em vários projetos de sistemas de assistência para monitoramento de pontos cegos. Eles também são usados em uma variedade de sistemas de controle de carros no modo automático.
Como base do sensor pode-se chamar um transdutor que combina o elemento ativo e o diafragma. Neste caso, o transdutor funciona como transmissor e receptor. O elemento ativo gera um pulso curto, que é então recebido como eco do obstáculo. É feito de um material piezoelétrico especial. Neste caso, o diafragma de alumínio atua como superfície de contato do transdutor, permitindo determinar as características acústicas. A base do transdutor é suficientemente resiliente para absorver vibrações. Todos os elementos estão em uma caixa plástica equipada com conectores para conexão.
Os sensores ultrassônicos funcionam assim: ao receber um sinal externo, o elemento ativo faz com que o diafragma vibre, enviando pulsos ultrassônicos para o espaço. Quando essas ondas encontram um obstáculo, elas são refletidas, retornando ao transdutor, e criam vibrações do elemento ativo, do qual o sinal elétrico é então removido.
Os sensores ultrassônicos possuem características básicas como frequência de pulso, faixa de detecção de obstáculos, velocidade. Os dispositivos de estacionamento modernos têm uma frequência de 40 kHz e uma faixa de detecção deaté 2,5 metros.
Os fabricantes geralmente não indicam o valor de um parâmetro tão importante como o ângulo de visão. Em sensores, o ângulo de visão é geralmente determinado pela frequência dos sinais e pela forma e tamanho do transdutor. Quanto maior a frequência de pulso, menor será o ângulo de visão.
Os sensores de distância ultrassônicos têm muitas vantagens inegáveis, mas também têm limitações funcionais muito significativas. O desempenho e a precisão dos dispositivos são reduzidos em condições climáticas adversas, bem como em poluição pesada. O sensor é capaz de passar objetos pequenos, bem como superfícies de baixa reflexão.
