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Principio de funcionamiento

Los sensores ultrasónicos se utilizan para la detección de botellas.
Los sensores ultrasónicos se utilizan para la detección de botellas.

Los sensores ultrasónicos admiten la detección de objetos sin contacto y la medición de la distancia de los objetos desde el sensor. Para medir, envían impulsos sonoros de alta frecuencia. Los impulsos se propagan en forma de ondas por el aire y se reflejan tan pronto tocan la superficie. Los sensores funcionan según el principio de la tecnología de tiempo de vuelo. De esta forma, se detectan los objetos y se mide la distancia hasta el sensor. 


Fundamentos físicos

Las ondas sonoras en frecuencias superiores a los 16 kHz no son audibles ni perjudiciales para las personas y reciben el nombre de ondas ultrasónicas. Se pueden propagar a través de diferentes materiales: objetos sólidos (control del material), tejido humano o animal (pruebas de ecografía médica), líquidos (sondas en barcos) o por el aire. Según el tipo de sensor, se cubren distancias de unos pocos centímetros hasta varios metros. Sin embargo, no es posible propagar las ondas sonoras en el vacío. Ya que el comportamiento de la transmisión y la velocidad acústica varían con materiales diferentes, los sensores tienen que estar especialmente adaptados al medio aplicable. 


Transductor piezoeléctrico

Para producir ondas ultrasónicas, se necesita un transductor piezoeléctrico, el llamado transductor piezocerámico. Cuando llegan a un objeto, se reflejan (eco) y el piezocerámico las vuelve a transforma en una señal eléctrica. El sensor mide el tiempo que transcurre entre la transmisión de los impulsos ultrasónicos y el eco recibido, y determina la distancia hasta el objeto a través de la velocidad acústica. Por lo tanto, el procedimiento también se denomina método de tiempo de tránsito del eco. Los transductores ultrasónicos funcionan con frecuencias diferentes, que oscilan desde 40 … 850 kHz.