cảm biến siêu âm hoạt động
Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm xoay quanh việc phát và thu các sóng âm nằm ngoài dải tần mà tai người có thể nghe được. Các thiết bị này hoạt động bằng cách phát ra các xung âm thanh tần số cao và đo thời gian để tiếng vang trở lại sau khi va chạm với một vật thể. Bộ chuyển đổi (transducer) của cảm biến đóng vai trò vừa là máy phát vừa là máy thu, chuyển đổi năng lượng điện thành sóng âm và ngược lại. Hoạt động ở tần số thường nằm trong khoảng từ 40 kHz đến 70 kHz, những cảm biến này cung cấp các phép đo khoảng cách chính xác bằng cách sử dụng tốc độ truyền âm trong không khí. Cơ chế hoạt động bao gồm một bộ đếm thời gian bắt đầu khi xung được phát ra và dừng lại khi tiếng vang trở về, cho phép tính toán khoảng cách một cách chính xác. Các cảm biến siêu âm hiện đại tích hợp các thuật toán xử lý tín hiệu phức tạp để lọc nhiễu và đảm bảo độ đo đáng tin cậy. Chúng hoạt động hiệu quả trong nhiều môi trường khác nhau, duy trì khả năng hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu cũng như với các bề mặt trong suốt hoặc phản quang. Công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ cảm biến đỗ xe trên ô tô đến tự động hóa công nghiệp, giám sát mức chất lỏng và robot. Khả năng hoạt động mà không cần tiếp xúc trực tiếp khiến chúng rất phù hợp để đo khoảng cách tới các vật liệu dễ vỡ hoặc nguy hiểm.