ultraääniantureihin

Ultraäänianturit, tunnettu myös nimellä kaikuluotainanturit, ovat laitteita, jotka käyttävät ultraääniääntä etäisyyden mittaamiseen, esineiden havaitsemiseen tai kuvantamiseen. Ne toimivat lähettämällä lyhyitä ultraääniimpulsseja ja mittaamalla aikaa, joka kuluu kaikujen palautumiseen takaisin anturiin. Tämä aika yhdistettynä äänen nopeuteen mahdollistaa etäisyyden laskemisen.

Ultraääniantureita käytetään laajasti eri sovelluksissa. Robotiikassa ja automaatiossa niitä hyödynnetään esteiden havaitsemiseen ja navigointiin. Teollisuudessa ne valvovat nestetasoja säiliöissä ja tarkastavat tuotteiden laatua. Autoteollisuudessa peruutustutkat ja pysäköintiavustimet perustuvat usein ultraäänianturiteknologiaan. Lisäksi lääketieteellisessä kuvantamisessa ultraäänilaitteet käyttävät samoja periaatteita luodakseen kuvia kehon sisäisistä rakenteista.

Anturien toiminta perustuu yleensä pietsosähköiseen ilmiöön, jossa tietyt materiaalit tuottavat mekaanista värähtelyä sähkövirran vaikutuksesta ja toisaalta tuottavat sähkövirtaa mekaanisen paineen alaisena. Kun sähköinen signaali syötetään pietsokristalliin, se värähtelee ja lähettää ultraääniaaltoja. Palautuva kaiku saa kristalliin värähtelemään, mikä muuntaa mekaanisen energian sähköiseksi signaaliksi, joka voidaan mitata ja analysoida. Ultraäänianturien taajuus vaihtelee sovelluksesta riippuen, tyypillisesti alueella 20 kHz – useita kymmeniä megahertsejä.