Elektrikce.Com » Elektronik ve Kontrol » Ultrasonik Sensörler ve Kullanım Alanları

Ultrasonik Sensörler ve Kullanım Alanları

7 Kas 2013 | Yazar: | Kategori: Elektronik ve Kontrol

Gece karanlığında gözleri olmadan gören ve yaşamını bu şekilde sürdüren yarasaların kullandığı yöntem günlük yaşantımızda ve endüstriyel işletmelerdeki otomasyon sistemlerinde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. İnsanlar tarafından normalde duyulamayan 20kHz üzerindeki frekanlardaki seslere ultrasonik dalgalar denir. Ultrasonik dalgaların hareket hızı frekans ve dalgaboyunun çarpımına eşittir.

Bir elektromanyetik dalganın hızı 3×108m/s iken, sesin 20oC’deki hava boşluğundaki hızı 344m/s’dir. Ses dalgasının yavaş olması aynı zamanda uzaklık ve yön çözünürlüğünün de yüksek olması anlamına gelir. Yüksek çözünürlük daha kesin ölçüm sonuçları elde edebilmeye olanak tanır.

Bir cismin varlığını belirlemek için ultrasonik dalgalar kullanılır. Ultrasonik ses dalgaları çarptığı cisimlerden geriye yansır. Bu yansıma kullanılarak cisimlerin varlığı belirlenebilir. Metaller, ahşap cisimler, sıvılar, camlar, plastik malzemeler ve kağıt gibi ürünler ultrasonik ses dalgalarının %100’e yakınını geriye yansıtırlar. Bunun yanında pamuk ve yünlü bezler ultraonic dalgaları emerler.

Ultrasonik dalgaların bu yansıma özelliğinden faydalanılarak ultrasonik sensörler üretilmiştir.

Ultrasonic ses dalgalarının hareketi c=331,5+0,607t (m/s) formülüyle açıklanır. Formülden görüleceği gibi dalgaların hareketi ortam sıcaklığı ile (t : oC) değişmektedir. Aşağıdaki grafikte farklı frekanslardaki ses dalgalarının 20oC’de hareket ve uzaklık eğrileri görülebilir.

ultrasonicsensorgrafik

Yukarıdaki grafikte de görüldüğü gibi hava boşluğunda hareket eden ultrasonik dalgaların gücü uzaklığa oranla azalmaktadır. Yine grafikte görülebileceği üzere yüksek frekanslı ultrasonik dalgalar düşük frekanslı ultrasonik dalgalara oranla daha kısa mesafaye ulaşırlar.

Ultrasonik Sensör Çalışma Mantığı ve Yapısı

Piezoelektrik seramiklere gerilim (voltaj) uygulandığında, uygulanan gerilimin büyüklüğüne ve frekansına göre bir mekanik salınım oluşur. Diğer taraftan piezoelektrik seramiklere mekanik bir titreşim uygulandığında gerilim (voltaj) oluşur.

Bu iki prensibe dayanılarak ultrasonik sensörler yapılmıştır. Ultrasonik sensörlerde hem alıcı hem de verici bulunmaktadır. Ultrasonikdalgayı gönderen alıcı bölüm ve yansıyan ultrasonik dalgayı algılayan alıcı bölüm yapısında ince piezoelektrik seramikler bulunmaktadır. Ultrasonik sensörlerde bu alıcı ve verici bölüm ayrı ayrı olabileceği gibi birleşik şekilde de olabilir.

Ultrasonik Sensörler Kullanım Alanları

Yazımızın başında da belirttiğimiz gibi ultrasonik sensörler günlük yaşamımızda ve endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadır.

Araç park sensörleri, otomatik kapı sensörleri, hırsız algılama sensörleri ultrasonik sensörlerin günlük hayatta en yaygın olarak kullanıldığı alanlardır.

Endüstriyel uygulamalarda ultrasonik sensörler, sıvı seviye algılama, akışkanlık algılamada, ahşap, kağıt, cam, şişe vb. fabrikalarda ürün algılamada ve daha bir çok uygulamada kullanılırlar.

Bu yazı 3.259 kez okundu.
(İlk Siz Oylayın)
  1. elektrikci
    Oca 1, 2008 00:01
    #0

    Bu yazı hakkındaki yorumlarınızı lütfen bizimle paylaşın. Yazılan yorumların içeriğinden yazarları sorumludur. Küfürlü, hakaret içeren siyasi veya ideolojik yorumlar yayınlanmayacaktır. Konu dışı sorularınız için yorum yazmak yerine iletişim sayfamızdan bize ulaşın. Buradan sorulan konu dışı sorulara cevap verilmeyecektir.

Henüz yorum yok.

Yeni yorumları e-posta aracılığıyla bana bildir. Ayrıca yorum yapmadan da abone olabilirsiniz.