Conoscenza dei sensori a ultrasuoni (Parte 3): diverse modalità operative

I sensori ad ultrasuoni vengono utilizzati, maggiormente, nella modalità a tasteggio diretto: l'emettitore e il ricevitore si trovano nello stesso housing ed i target agiscono da riflettore sonoro.

Proprietà

• Facilità di installazione, una sola testa del sensore
• Possibilità di soppressione di primo piano e dello sfondo (window mode)
• Gli oggetti fungono da riflettore; l'allineamento è importante
• La frequenza di commutazione è inferiore a quella dei sensori a sbarramento

Nella modalità a riflessione, un riflettore installato in modo permanente riflette costantemente il segnale ad ultrasuoni. E' possibile utilizzare, come riflettore, un pannello metallico o in plastica allineato, una parete, un nastro trasportatore o il pavimento. Il sensore riceve un'eco costante dal riflettore, finchè un oggetto non si frappone tra il sensore ad ultrasuoni ed il riflettore di riferimento, rilevandone la presenza stessa. In generale, la commutazione viene attivata secondo una delle tre modalità descritte qui di seguito.

1. Il sensore rileva la presenza di un piccolo oggetto posto davanti al riflettore di riferimento; il sensore ad ultrasuoni riceve un'eco supplementare dal riflettore di riferimento.
2. Viene rilevato un oggetto di grandi dimensioni che oscura completamente il riflettore di riferimento; il sensore ad ultrasuoni riceve un'eco soltanto dall'oggetto.
3. Un oggetto grande ed inclinato, posto di fronte al riflettore di riferimento, non viene rilevato ma oscura il riflettore; il sensore ad ultrasuoni non riceve alcun eco né dall'oggetto, né dal sensore di riferimento.

Tutti e tre le situazioni permettono la commutazione a livello dell'uscita del sensore ad ultrasuoni. I sensori a riflettore sono particolarmente indicati per il rilevamento affidabile di target fonoassorbenti

Proprietà

• Facilità di installazione, una sola testa del sensore
• Rilevamento affidabile di oggetti difficili (superfici inclinate e fonoassorbenti)
• Si utilizza come riflettore fisso un oggetto riflettente / uno sfondo; l'oggetto disturba/interrompe il fascio
• La frequenza di commutazione è inferiore a quella dei sensori a sbarramento

I sensori ad ultrasuoni a sbarramento utilizzano trasduttori di emissione e ricezione appositi, contenuti in due alloggiamenti separati. Le uscite e l'elettronica di valutazione si trovano nell'alloggiamento del ricevitore. I sensori ad ultrasuoni vengono montati l'uno di fronte all'altro su un asse comune. Quando un oggetto interrompe il fascio acustico, l'uscita di commutazione del sensore viene attivata. Solitamente è possibile impostare la sensibilità del ricevitore (autoapprendimento, potenziometro) in funzione delle diverse distanze fra emettitore e ricevitore e/o delle dimensioni differenti degli oggetti. Questa modalità è estremamente resistente ai disturbi esterni e permette di raddoppiare la portata, consentendo di rilevare in modo affidabile oggetti posti a distanze nettamente maggiori. La frequenza di commutazione è notevolmente più alta, in quanto il sensore ad ultrasuoni non deve commutare costantemente fra le modalità di trasmissione e ricezione.

Proprietà

• Occorre installare e cablare due teste del sensore
• Lungo raggio: la distanza fra emettitore e ricevitore può essere elevata
• Rilevamento affidabile di oggetti difficili (superfici inclinate e fonoassorbenti)
• Frequenza di commutazione molto elevata, caratteristiche di risposta definite