Sensor Ultrasonido

Los sensores de ultrasónicos miden la distancia mediante el uso de ondas ultrasónicas o de ultrasonido. El término ultrasónico o ultrasonido es similar y lo vas en encontrar en muchos sitios escrito de una manera u otra. El cabezal del sensor emite una onda ultrasónica y poco después recibe la onda reflejada que vuelve desde el objeto. Los sensores ultrasónicos miden la distancia al objeto contando el tiempo entre la transmision y la recepción.

¿Cómo funciona un Sensor Ultrasónico?

Los sensores de ultrasonidos o sensores ultrasónicos funcionan emitiendo ondas de sonido a una frecuencia demasiado alta para que los humanos la escuchen. Luego esperan a que el sonido se refleje, calculando la distancia en función del tiempo requerido. Esto es similar a cómo el radar mide el tiempo que tarda una onda de radio en regresar después de golpear un objeto.

Si bien algunos sensores usan un emisor y receptor de sonido por separado, también es posible combinarlos en un dispositivo con un elemento ultrasonido alternando entre las señales de emisión y recepción. Este tipo de sensor se puede fabricar en un dispositivo más pequeño que con elementos separados, lo cual es conveniente para aplicaciones donde el tamaño es escaso.

Si bien los sensores de radar y ultrasonidos se pueden usar para algunos de los mismos propósitos, los sensores basados ​​en sonido están fácilmente disponibles y se pueden obtener por solo un par de dólares en algunos casos y en ciertas situaciones pueden detectar objetos con mayor eficacia que el radar.

Sensor Ultrasonido
Sensor Ultrasonido

Por ejemplo,en los sensores ultrasónicos, mientras el radar o incluso los sensores basados ​​en luz tienen dificultades para procesar correctamente el plástico transparente, los sensores de ultrasonidos no tienen ningún problema con esto. De hecho, no se ven afectados por el color del material que están sintiendo.

Por otro lado, si un objeto está hecho de un material que absorbe el sonido o tiene una forma tal que refleja las ondas de sonido lejos del receptor, las lecturas no serán confiables.

Si necesita medir la distancia específica desde su sensor, esto se puede calcular en base a esta fórmula:

Distancia = ½ T x C

(T = Tiempo y C = la velocidad del sonido)

A 20 ° C (68 ° F), la velocidad del sonido es de 343 metros / segundo (1125 pies / segundo), pero esto varía según la temperatura y la humedad.

Los sensores de ultrasonidos especialmente adaptados también se pueden utilizar bajo el agua. Sin embargo, la velocidad del sonido es 4,3 veces más rápida en el agua que en el aire, por lo que este cálculo debe ajustarse significativamente.

Donde utilizar el sensor de ultrasonidos

Me viene a la mente la navegación con robots, así como la automatización de fábrica. La detección del nivel del agua es otro buen uso y se puede lograr colocando un sensor sobre una superficie de agua. Otra aplicación acuática es usar estos sensores para «ver» el fondo de un cuerpo de agua, viajando a través del agua, pero reflejándose en la superficie inferior debajo.

Sensor Ultrasonido
Sensor Ultrasonido

Aunque puede que no sea inmediatamente obvio, si se configuran correctamente, los sensores ultrasónicos pueden incluso medir las tasas de flujo de fluido. En el caso más simple, un emisor y un receptor (separados en esta configuración) están alineados con el flujo de un fluido. Dado que el sonido viaja a través de un medio en movimiento, la velocidad del sonido en relación con estos elementos aumentará o disminuirá por la velocidad del fluido. Esto se puede aplicar al flujo dentro de las tuberías alineando estos dos elementos en ángulo entre sí, calculando el aumento de velocidad efectivo en función de las relaciones trigonométricas entre los dos.

La precisión del caudal se puede aumentar mediante el uso de datos de múltiples elementos ultrasónicos, dando resultados precisos dentro de una fracción de un porcentaje.

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