空中超音波センサ超音波センサ 基礎知識 ― 超音波センサでできること

音波を応用した「検知」について、超音波センサできることの一例をそれぞれご紹介します。

超音波センサの特徴と原理

超音波センサで使用する「超音波」とは音波の一種です。20kHz以上の耳に聞こえない音のことを超音波と言います。
周波数帯によって気体、液体、固体、あらゆる媒体を伝わることができますが、伝搬速度は物質の音響インピーダンスによって異なります。
超音波には超音波の反射を利用した距離検知や超音波の揺らぎを検出する存在検知など様々な活用方法があります。距離検知用途においては、光式測距センサとは異なり透明なプラスチックやガラスなども検知可能という特徴があります。
超音波センサの原理として、圧電セラミックスが電圧の向きにより伸縮し空気振動(超音波)を発生させる作用を利用しています。

弊社で扱う超音波センサの分類と注意事項

弊社では空中超音波センサのみを取り扱っており、水中用、固体用は取り扱いしておりません。空中超音波センサとして開放型、防滴型、高周波型と3種類をラインアップしております。タイプ別特徴に応じて、用途を限定しているものもございますので、詳細は各ラインアップのページにてご確認ください。
また、センサは回路を内蔵しておりません。サイト内の基本的な回路構成を参考に回路を作成頂くか、ICメーカーが提供している回路をご活用ください。
サイト内には超音波の性質などの基礎知識、用途例、使用できない用途、より詳細な注意事項、よくあるご質問などを掲載しております。是非、ご活用ください。

距離検知

超音波の反射時間の計測から距離を算出することができます。色の影響を受けないので、透明なガラスやアクリルも反射物として認識できます。

送信スタートから反射波受信までの時間を測定します。
時間 × 音速(約340m/s) = 物体までの距離(往復分)

物体有無検知

反射波の有無により物体の有無を検知することができます。よって非接触にて物体有無検知が可能です。指向性範囲内の広範囲での有無検知が可能です。

物体の有無を超音波で検知します。

状態検知

超音波波形の揺らぎにより、動体を検知することができます。また動体の移動量は検出できませんが、近付いてくる物体までの距離を検出することは可能です。

  • 反射波+直達波の合成信号に発生する揺らぎにより、場の状態(音場の変化)を検知します。
  • 移動量は検知できません
  • 送受を別センサにした場合のみ実現可能です