In breve
Un sensore a ultrasuoni misura distanze o rileva oggetti emettendo impulsi sonori oltre la soglia udibile e valutando il tempo di ritorno dell’eco.
Indice
Che cos’è Sensore a ultrasuoni?
Un sensore a ultrasuoni emette brevi impulsi sonori e riceve l’eco riflessa dall’oggetto. Dal tempo di volo e dalla velocità del suono l’elettronica calcola la distanza. Poiché il principio è indipendente da colore, trasparenza e lucentezza della superficie, il sensore è adatto a vetro, film, liquidi e materiali sfusi, ad esempio per la misura di livello, il rilevamento del diametro delle bobine o il controllo di presenza. Anche in ambienti polverosi o nebbiosi il metodo funziona in modo più affidabile di molti sensori ottici.
Esistono sensori a ultrasuoni a tasteggio con uscita digitale, sensori con uscita analogica per la misura continua della distanza e sistemi a barriera e a riflessione. Le grandezze caratteristiche sono campo di misura con zona cieca subito davanti al sensore, forma del cono sonoro, risoluzione, tipo di uscita (uscita digitale, corrente o tensione, interfaccia digitale), tempo di risposta, compensazione della temperatura e grado di protezione. Poiché la velocità del suono dipende dalla temperatura dell’aria, molti sensori compensano internamente questo effetto. Più sensori affiancati possono disturbarsi a vicenda se non sono sincronizzati.
Gli errori di misura derivano da superfici inclinate o fonoassorbenti, forti correnti d’aria, variazioni di temperatura e depositi sulla superficie del trasduttore. Dopo una sostituzione punti di commutazione o campo di misura vanno di solito reimpostati.
In pratica: manutenzione e acquisti
Per la sostituzione servono codice produttore, campo di misura, tipo di uscita, forma costruttiva, tensione, connettore e grado di protezione. Prima dello smontaggio documenti i punti di commutazione o la scalatura impostati, così che l’apparecchio sostitutivo entri in servizio senza lunghe prove.
Sinonimi e abbreviazioni: sensore a ultrasuoni a tasteggio · ultrasonic sensor · sensore di distanza a ultrasuoni · sensore di livello a ultrasuoni
Domande frequenti
Che cos’è la zona cieca di un sensore a ultrasuoni?
La zona cieca è l’area subito davanti al sensore in cui non è possibile una misura affidabile, perché dopo l’emissione il trasduttore deve prima smettere di oscillare. Gli oggetti in questa zona non vengono rilevati o vengono rilevati in modo errato. Al montaggio il sensore va quindi posizionato in modo che l’oggetto si trovi sempre fuori da quest’area.
Quando un sensore a ultrasuoni è preferibile a una fotocellula?
I sensori a ultrasuoni sono vantaggiosi con oggetti trasparenti o molto lucidi, con colori variabili e in ambienti polverosi o nebbiosi, dove i sensori ottici raggiungono i loro limiti. Le fotocellule reagiscono invece più rapidamente e hanno un’area di rilevamento più stretta, il che è più favorevole con oggetti piccoli o cadenze elevate.
Quali dati servono per sostituire un sensore a ultrasuoni?
Servono codice produttore, campo di misura, tipo di uscita come uscita digitale, 4–20 mA o 0–10 V, forma costruttiva e dimensione della filettatura, tensione di alimentazione, tipo di connettore e grado di protezione. Occorre inoltre sapere quale fluido viene rilevato, perché schiuma o superfici morbide influenzano la scelta.