Ultraäänitunnistimien

Ultraäänitunnistimet, suomeksi myös ultraääniantureita, ovat laitteita, jotka käyttävät ultraääniä kohteiden havaitsemiseen ja mittaamiseen. Ultraääni on ääniaalto, jonka taajuus on ihmisen kuulokynnyksen yläpuolella, tyypillisesti yli 20 kilohertsiä. Nämä tunnistimet toimivat lähettämällä lyhyitä ultraäänipulsseja ja vastaanottamalla takaisin heijastuneita kaikuja.

Toimintaperiaate perustuu ääniaaltojen etenemiseen ja heijastumiseen. Kun ultraäänipulssi kohtaa esteen, se heijastuu takaisin kohti tunnistinta. Mittaamalla pulssin lähetyshetken ja kaiun vastaanottohetken välinen aika sekä tuntemalla ultraäänen nopeuden väliaineessa, voidaan laskea etäisyys kohteeseen. Tämä menetelmä tunnetaan nimellä kaikuluotaus.

Ultraäänitunnistimia käytetään monenlaisissa sovelluksissa. Autoteollisuudessa niitä hyödynnetään parkkitutkissa, jotka auttavat kuljettajaa havaitsemaan esteitä pysäköinnin ja peruuttamisen aikana. Teollisuudessa niitä käytetään etäisyyden mittaamiseen, nesteiden pinnankorkeuden seurantaan ja materiaalien paksuuden määrittämiseen. Myös robotiikassa ne ovat yleisiä navigoinnin ja ympäristön hahmottamisen apuvälineitä. Lääketieteessä ultraäänitekniikkaa käytetään kuvantamisessa, kuten sikiön ultraäänitutkimuksissa. Tunnistimet voivat olla joko lähetys-, vastaanotto- tai molempiin toimintoihin kykeneviä. Niiden herkkyys, taajuus ja ulottuvuus vaihtelevat käyttötarkoituksen mukaan.