Ultraäänitörmäysanturit

Ultraäänitörmäysanturit, tunnetaan myös nimellä ultraääniperäytymissanturit tai ultraäänitunnistimet, ovat laitteita, jotka käyttävät ääniaaltoja kohteiden havaitsemiseen ja etäisyyden mittaamiseen. Ne toimivat lähettämällä lyhyen ultraäänipulssin ja mittaamalla sitten ajan, joka kuluu pulssin heijastumisen takaisin anturiin. Tämä aikaa kutsutaan takaisinkaikuaikaksi.

Ultraäänipulssien taajuus on ihmisen kuulokynnyksen yläpuolella, joten ne ovat ihmiskorvalle kuulumattomia. Kun ultraäänipulssi kohtaa kohteen, se heijastuu takaisin anturiin. Anturi mittaa tämän takaisinkaikuaikaa. Koska ultraääniaaltojen nopeus ilmassa on tunnettu (noin 343 metriä sekunnissa), voidaan laskea etäisyys kohteeseen jakamalla takaisinkaikuaika kahdella ja kertomalla se ultraääniaallon nopeudella. Jakaminen kahdella tehdään, koska aika on kulunut edestakaisin matkaan.

Ultraäänitörmäysantureita käytetään monissa sovelluksissa. Niitä löytyy usein ajoneuvoista peruutustutkina, jotka auttavat kuljettajaa havaitsemaan esteitä auton takana. Robotiikassa niitä käytetään navigoimiseen ja törmäysten välttämiseen. Teollisuudessa niitä voidaan käyttää nesteiden pinnankorkeuden mittaamiseen säiliöissä tai materiaalien havaitsemiseen kuljetinjärjestelmissä. Myös lääketieteessä ultraääntä käytetään kuvantamiseen, mutta nämä ovat yleensä monimutkaisempia järjestelmiä kuin yksinkertaiset törmäysanturit.

Ultraäänitörmäysantureiden etuja ovat niiden kyky havaita läpinäkyviä tai tummia esineitä, joita optiset anturit eivät välttämättä havaitse, sekä niiden toiminta erilaisissa valaistusolosuhteissa. Niiden toimintaa voivat kuitenkin häiritä voimakkaat melulähteet tai materiaalit, jotka imevät itseensä ultraääntä.