ความรู้

Ultrasonic Sensor ทำงานอย่างไร

Ultrasonic Sensor ทำงานอย่างไร ควรเลือกใช้กับงานประเภทไหน

            หากกล่าวถึงการตรวจเช็คตำแหน่ง, เช็คระยะห่างระหว่างวัตถุ หรือ การตรวจเช็คผงแป้งหรือของเหลวประเภทต่างๆ เรามักจะนึกถึงเซนเซอร์อัลตร้าโซนิค (Ultrasonic Sensor) เป็นตัวเลือกอันดับแรกๆ เพราะว่าเป็นเซนเซอร์ที่มีความสามารถอย่างรอบด้าน

เซนเซอร์ประเภทนี้มีความละเอียดในการทำงานที่ค่อนข้างสูง จะทำงานโดยไม่สนใจสีของวัตถุ / พื้นผิวของวัตถุ / วัตถุที่มีความโปร่งใส / พื้นที่ที่มีฝุ่น หมอกควัน หรือสิ่งสกปรกก็ยังสามารถทำงานได้ดี มีจุดบอดสัญญาณขนาดเล็ก ทำให้ทำงานด้วยความละเอียดสูง

ภาพแสดง : รูปแบบต่างๆของวัตถุ
(สีวัตถุ / ชิ้นงานใส / รูปร่างของชิ้นงาน / ชิ้นงานที่มีโทนมืด-โทนสว่างในชิ้นเดียวกัน /

ประเภทของของแหลว / พื้นผิวของวัตถุ ตามลำดับ)

ฟังก์ชั่นอัลตร้าโซนิค  (Ultrasonic Function) ทำงานอย่างไร

เซนเซอร์อัลตร้าโซนิคตรวจเช็ควัตถุ โดยใช้หลักการสะท้อนไป-กลับของคลื่นเสียงจากเซนเซอร์ไปยังวัตถุเป้าหมาย จากนั้นแปลงค่าการสะท้อนของเสียงออกมารูปแบบของสัญญาณทางไฟฟ้า คลื่นอัลตร้าโซนิคนั้นเดินทางรวดเร็วกว่าความเร็วของเสียงที่มนุษย์เราได้ยินเสียอีก เซนเซอร์อัลตร้าโซนิค ประกอบไปด้วย 2 องค์ประกอบ คือ
ตัวส่งเสียง (Transmitter)
–โดยใช้ผลึกเพียโซอิเล็กทริกในการส่งสัญญาณ และตัวรับเสียง (Receiver)
– รับค่าของสัญญาณที่เกิดจากการเดินทางไปและกลับจากวัตถุเป้าหมาย แปลงออกมาเป็นค่าทางไฟฟ้า หรือค่าระยะทาง

ภาพแสดง : การทำงานของคลื่นอัลตร้าโซนิค

ข้อควรรู้เกี่ยวกับเซนเซอร์อัลตร้าโซนิค

ในการเลือกมาใช้งาน ควรต้องรู้จักคำต่างๆ ดังนี้
1. จุดบอดสัญญาณ (Blind zone)  – ค่านี้ยิ่งมีขนาดน้อยเท่าไหร่ยิ่งดี จะช่วยให้ค่าที่วัดได้น่าเชื่อถือมากขึ้น แต่ต้องระวังไม่ให้วัตถุเป้าหมายอยู่ในบริเวณนี้ เพราะจะวัดค่าผิดพลาดได้

2. ระยะการตรวจจับ (Operating scanning range) – ระยะการทำงานของเซนเซอร์ เริ่มตั้งแต่หลังจุดบอดสัญญาณจนถึงตำแหน่งของวัตถุเป้าหมาย

3. ระยะตรวจจับสูงสุดการทำงาน (Limiting scanning range) – ระยะการทำงานสูงสุดที่เซนเซอร์สามารถทำงานได้ โดยที่ยังให้คุณสมบัติการสะท้อนค่ากลับได้ดีอยู่

4. ช่วงระยะการตรวจจับ (Detection range) – ช่วงการทำงานของเซนเซอร์ เริ่มตั้งแต่หลังจุดบอดสัญญาณจนถึงระยะตรวจจับสูงสุดของเซนเซอร์

ภาพแสดง : ตำแหน่งการทำงานของเซนเซอร์อัลตร้าโซนิค

ดังนั้น เราสามารถนำไปใช้กับงานได้หลากหลาย เช่น การตรวจวัดความสูง-ต่ำของระดับแบบไม่สัมผัส เพื่อนับจำนวนและมอนิเตอร์การมีหรือไม่มีของวัตถุ หรือ การตรวจจับระยะของวัตถุที่อยู่ห่างไกลก็ทำงานได้อย่างแม่นยำ ยกเว้นการตรวจวัดความสูง-ต่ำของระดับของเหลวที่มีชั้นโฟม จะไม่สามารถเช็คได้

ตัวอย่างการนำไปใช้งาน

เช็คตำแหน่งของรถยนต์ในลานจอดรถ

เช็คระดับความสูง-ต่ำของเม็ดพลาสติกในถังไซโล

เช็คระดับความสูงของแผ่นไม้แต่ละกอง

ตรวจสอบลังหรือกล่องเปล่าก่อนนำไปบรรจุของ  

ในส่วนของเซนเซอร์อัลตร้าโซนิค BUS Series ของแบรนด์บัลลูฟฟ์ (BALLUFF) นั้น ได้มีการออกแบบระยะตรวจจับให้ทำงานอยู่ในช่วง 25 – 6000 มิลลิเมตร มีความละเอียดสูงและมีจุดบอดการทำงานขนาดเล็ก ทำให้แม่นยำมากขึ้น รูปแบบของเอ๊าท์พุตการทำงานเป็น 2 แบบ คือ แบบหน้าคอนแทค (NO หรือ NC) กับ แบบอนาล็อก (4-20mA หรือ 0-10 VDC) ให้เลือกใช้งาน ซึ่งเราสามารถนำสัญญาณของเอ๊าท์พุตที่มีความแม่นยำสูงเหล่านี้ ไปใช้งานในการกำหนดค่าการวัดต่างๆ ได้อย่างเหมาะสม

สรุปข้อดีของเซนเซอร์อัลตร้าโซนิค
1. เป็นการตรวจเช็คที่ไม่สัมผัส

2. แม้จะมีทั้งฝุ่น หมอกควัน หรือสิ่งสกปรก ก็ยังสามารถทำงานได้

3. ทำงานโดยไม่สนใจ สีของวัตถุ / พื้นผิวของวัตถุ / วัตถุที่มีความโปร่งใส / วัตถุที่มันเงาหรือสะท้อนแสง

4. ตรวจจับวัตถุขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ

5. เซนเซอร์มีหลายรูปแบบทั้งทรงสี่เหลี่ยม และทรงกระบอก ให้เลือกใช้งาน

6. มีรูปแบบสัญญาณของเอ๊าท์พุตหลายแบบ

นอกจากนี้เรายังต้องคำนึงถึงราคาและยี่ห้อของสินค้า ซึ่งจะการันตีถึงประสิทธิภาพอุปกรณ์และการรับประกันหลังการขายที่เชื่อถือได้ ทางเจดับบลิวเทคเอง ขออนุญาตแนะนำเซนเซอร์ยี่ห้อ BALLUFF ไว้เป็นอีกหนึ่งทาง เลือกในการใช้งาน

สนใจสั่งซื้อหรือสอบถามเพิ่มเติมได้ที่ admin_sensor@jwtech.co.th, info@jwtech.co.th โทร. 02-733-7703

One thought on “Ultrasonic Sensor ทำงานอย่างไร

  1. I’m not sure exactly why but this site is loading incredibly slow for me.
    Is anyone else having this problem or is it a issue on my end?
    I’ll check back later and see if the problem still exists.

Comments are closed.