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超音波センサ 概要


超音波センサは、送波器により超音波を対象物に向け発信し、その反射波を受波器で受信することにより、対象物の有無や対象物までの距離を検出するセンサです。ここでは超音波センサの概要を解説をします。

概要用語解説

関連情報


超音波センサとは

超音波センサとは送波器により超音波を対象物に向け発信し、その反射波を受波器で受信することにより、対象物の有無や対象物までの距離を検出する機器です。(限定距離形、限定ゾーン形*)超音波の発信から受信までに要した時間と音速との関係を演算することでセンサから対象物までの距離を算出します。
また、送波器と受波器間を通過する物体によって生じる超音波の減衰またはしゃ断を検出することにより対象物の有無を検出する機器もあります。(透過形*)

*下記「分類」参照

特長

①色の影響を受けない

光電センサと比べた場合、検出対象物の色の影響なく検出をすることが可能です。例えばガラスのような透明な物体も黒のプラスチックも、形状が同じであれば、同じ設定で検出できます。

②広範囲にあるものを検出できる

光電センサに比べて、広範囲の音波の反射を検知しますので、一度に広いエリアを確認できます。

③非接触で検出

検出物体に機械的に触れることなく検出できますので、検出物体も傷つくことはありません。

原理

超音波の発信・受信には圧電セラミックを使用しています。

圧電セラミックとは

素子に加わった機械的な力により電極間に、力に応じた起電力が発生します。また逆に電極間に電圧を印加すればその大きさに応じて機械的変位を生じます。
この起電力の大きさにより対象物の有無やセンサから対象物までの距離を検出・計測します。

分類

検出方式による分類

透過形送波器と受波器間を通過する物体によって生ずる超音
波ビームの減衰、あるいはしゃ断を検出する方式
代表機種:形E4E2
反射形限定距離形距離調整ボリウムなどで設定した検出距離範囲内に存
在する物体からの反射波のみを検出する方式
代表機種:形E4C-UDA
限定ゾーン形距離切り換えスイッチなどで選択設定した検出ゾーン
内に存在する物体からの反射波のみを検出する方式
代表機種:形E4PA-N

*不確定領域は距離調整範囲外になっていますが、検出可能物体によっては多重反射により検出することがあります。
  この範囲内では動作が不安定になります。検出可能物体が入らないようにしてご使用ください。


最終更新日:2020年10月01日