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

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

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