ultraäänisensoroinnissa

Ultraäänisensorointi on tekniikka, joka hyödyntää ääniaaltoja esineiden havaitsemiseen, niiden etäisyyden mittaamiseen ja muiden ominaisuuksien määrittämiseen. Se perustuu ultraäänen, eli ihmisen kuuloalueen yläpuolella olevan taajuuden, lähettämiseen ja vastaanottamiseen.

Prosessi alkaa lähettämällä lyhyt ultraäänipulssi. Kun tämä pulssi kohtaa esteen, se heijastuu takaisin kohti sensoria. Sensori mittaa ajan, joka kuluu pulssin lähettämisestä sen takaisin saapumiseen. Koska ultraäänen nopeus tunnetaan (se riippuu ilman tai muun väliaineen ominaisuuksista), etäisyys esteeseen voidaan laskea yksinkertaisella kaavalla: etäisyys = (nopeus × aika) / 2. Jakaminen kahdella johtuu siitä, että aika mittaa edestakaista matkaa.

Ultraäänisensoreita käytetään monissa sovelluksissa. Autoteollisuudessa niitä hyödynnetään pysäköintitutkissa ja esteiden tunnistuksessa. Robotiikassa ne auttavat robotteja navigoimaan ja välttämään törmäyksiä. Teollisuudessa niitä käytetään nestepintojen korkeuden mittaamiseen, materiaalien paksuuden tarkkailuun ja tasojen valvontaan. Myös lääketieteessä ultraääntä käytetään kuvantamiseen, vaikka se onkin enemmän diagnostiikkaa kuin perinteistä sensorointia.

Ultraäänisensoroinnin etuja ovat sen kyky toimia erilaisissa valaistusolosuhteissa, sen suhteellisen edullinen hinta ja sen kyky havaita läpinäkyviä tai heijastavia esineitä, jotka voivat olla haastavia optisille sensoreille. Haittapuolina voivat olla herkkyys voimakkaalle melulle, vaikeudet havaita erittäin pehmeitä tai huokoista materiaaleja ja väliaineen ominaisuuksien, kuten lämpötilan ja kosteuden, vaikutus mittaustarkkuuteen.