Sensores ultrasonicos

Trabajo Practico N°2

Materia: Automatismo y Control

Tema: Sensores Ultrasónicos

Profesor: Juan Manuel Valdez

Alumnos: Cristian Emanuel Becerra
German Amurrio





Escuela de Minas Dr. Horacio Carrillo
Los Sensores Ultrasónicos
Los sensores ultrasónicos tienen como función principal la detección de objetos a través de la emisión y reflexión deondas acústicas. Funcionan emitiendo un pulso ultrasónico contra el objeto a censar, y al detectar el pulso reflejado, se para un contador de tiempo que inicio su conteo al emitir el pulso. Este tiempo es referido a distancia y de acuerdo con los parámetros elegidos de respuesta con ello manda una señal eléctrica digital o analógica.

El ultrasonido se llama así por estar encima del umbralaudible humano que es de 17Khz en promedio.
Ventajas:
La importante ventaja de los sensores de ultrasonidos es su capacidad para medir la distancia a objetos tan complejos como "pellets", productos a granel, líquidos, superficies altamente reflectantes o transparentes. Además, puede medir distancias en pequeños tamaños relativamente de casco.
Desventajas:
Varios factores afectan la medición conultrasonido: la naturaleza de la superficie, el ángulo del cono y la distancia del sensor objetivo.
Materiales que presentan una superficie "definida" y densidad alta, como el agua, reflejan muy bien el sonido. Sin embargo materiales de superficie "blanda" y poco definida, o poca densidad, reflejan mal el sonido (por ejemplo: espuma).
Las condiciones ambientales como son temperatura, humedadrelativa, gases, vapores y la presión también afectan.
Los sensores están diseñados con ajustes ya sean manuales o automáticos para compensar la mayoría de estas condiciones cambiantes

Estructura de un sensor ultrasónico típico:

El elemento básico es un transductor electroacústico, de tipo cerámico piezoeléctrico. La capa de resina protege al transductor contra la humedad, polvo y otros factoresambientales.
Absorbedores acústicos, se utilizan para amortiguar rápidamente la energía acústica, para detectar objetos a pequeñas distancias, ya que el mismo transductor se utiliza como emisor y como receptor.
Hay que tener en cuenta que el sensor sólo puede hacer una medida de 30 mS a 60 mS (pulso por eco)
Usos Principales:
Esta tecnología se puede utilizar para medir: velocidad y direccióndel viento (anemómetro), la plenitud de un tanque y la velocidad a través del aire o el agua. Para medir la velocidad o la dirección de un dispositivo de usos múltiples detectores y calcula la velocidad de las distancias relativas a las partículas en el aire o el agua. Para medir la cantidad de líquido en un tanque, el sensor mide la distancia a la superficie del líquido. Otras aplicacionesincluyen: humidificadores, sonar, ecografía médica, alarmas contra robo, en ensayos no destructivos, usos en la robótica, etc.
Usos en la Industria:
En el campo industrial se suelen emplear para controlar niveles de sólidos en depósitos, presencia de obstáculos en celdas robotizadas, detección de grietas en la inspección de materiales o soldaduras.
Ejemplo de un sensor ultrasónico:
SRF04 SENSORDISTANCIAS POR ULTRASONIDOS SRF04 S320110
SRF04 es un sensor de distancias por ultrasonidos capaz de detectar objetos y calcular la distancia a la que se encuentra en un rango de 3 a 300 cm. El sensor funciona por ultrasonidos y contiene toda la electrónica encargada de hacer la medición. Su uso es tan sencillo como enviar el pulso de arranque y medir la anchura del pulso de retorno. De muy pequeñotamaño, SRF04 destaca por su bajo consumo, gran precisión y bajo precio por lo que está reemplazando a los sensores polaroid en los robots más recientes.

Funcionamiento:
El sensor SRF04 funciona emitiendo impulsos de ultrasonidos inaudibles para el oído humano. Los impulsos emitidos viajan a la velocidad del sonido hasta alcanzar un objeto, entonces el sonido es reflejado y captado de nuevo...