O que é um sensor ultrassônico?

Um sensor ultrassônico é um dispositivo que usa som de alta frequência para medir a distância. Esses sensores também são conhecidos como transceptores e operam de maneira semelhante ao sonar. Enquanto o sonar é usado principalmente debaixo d'água, transceptores ultrassônicos podem ser usados ​​no ar. Sensores que usam ondas ultrassônicas são comuns em aplicações industriais e médicas.

Esse tipo de sensor geralmente consiste em uma única unidade transceptora, capaz de emitir e detectar som. Este dispositivo cria um pulso sônico que está além do alcance auditivo do ouvido humano. A maioria dos objetos sólidos reflete ondas sonoras. O transceptor usa um temporizador para determinar com precisão quanto tempo um pulso ultrassônico leva para "saltar" de um objeto e ser devolvido à unidade.

Uma onda sonora geralmente viaja a uma velocidade conhecida. No ar em temperatura ambiente, essa velocidade é de aproximadamente 1.126 pés (343 metros) por segundo. Quando a velocidade e o tempo dos pulsos ultrassônicos são conhecidos, a distância de um objeto refletor pode ser estimada usando cálculos matemáticos básicos. Se um sensor ultrassônico emite um pulso e recebe o sinal refletido um décimo de segundo depois, por exemplo, o objeto fica a 34 metros de distância.

Um sensor ultrassônico nem sempre é preciso, no entanto. Vários fatores podem degradar a capacidade de um sensor medir a distância com precisão. A velocidade do som não é constante, mas pode variar dependendo da temperatura e umidade do ar. Isso significa que condições muito quentes ou muito frias podem tornar um sensor ultrassônico ineficaz.

Os objetos refletem as ondas sonoras de maneiras diferentes. Alguns materiais, como metal, refletem o som muito bem. Materiais macios, incluindo tecidos macios, geralmente absorvem as ondas sonoras. A precisão desse tipo de sensor pode ser influenciada pelo tipo de objeto que está sendo detectado.

Sensores ultrassônicos têm muitas aplicações. Máquinas industriais costumam usar esses sensores para detectar a presença de um objeto em uma fábrica automatizada. Uma máquina projetada para aplicar etiquetas a garrafas, por exemplo, pode usar métodos ultrassônicos para determinar quando um produto está no lugar e pronto para ser carimbado. As instalações de segurança também usam sensores sônicos para detectar a presença de uma pessoa não autorizada. Esses sensores podem ser usados ​​para criar uma "cerca virtual" em torno de uma área segura.

As instalações médicas costumam usar sensores ultrassônicos. Os sensores usados ​​na medicina são mais precisos que a maioria dos dispositivos industriais, mas operam usando o mesmo princípio. As imagens ultrassônicas usam pulsos de alta frequência para detectar objetos sólidos e espaços abertos. Um transceptor conectado a um computador é capaz de criar uma imagem que mostra essas diferentes áreas e pode ser usado por profissionais médicos para visualizar áreas dentro do corpo humano.