초음파 센서 이론
계측 및 센서 응용실험
초음파란 들리지 않는 음 또는 사람의 귀에 들리지 않을 정도의 음이라고 하는 것이 일반적이지만, 초음파 기술에서는 사람이 듣는 것을 목적으로 하지 않는 음파의 응용에 관한 기술 이라고 정의된다. 따라서 가청음이라도 듣는 것을 목적으로 하지 않으면 그것은 초음파라고 할 수 있다.
■ 초음파 센서의 원리
여기서는 초음파 센서 중에서 초음파를 발생시키는 원리로서 압전진동자를 사용한 것에 대해 언급한다. 일반적으로 압전진동자는 압력(음압,응력)이 가해지면 전압을 발생하고 반대로 전계를 부여하면 삐뚤어지거나 진동하는 성질을 갖고 있다. 이러한 성질을 압전 효과(piezoelectric effect)라고 하며. 앞서의 것을 압전기 직접효과, 뒤의 것을 압전기 역효과라고 한다.
초음파 센서에는 초음파를 ․발생시키는 송파기(스피커)와 초음파를 수신하는 수파기(마이크로폰)가 있다.
■ 초음파 센서의 종류와 응용
그림 1은 초음파 센서의 배치와 그 용도를 나타낸 것이다.
그림 (a)는 송파기나 수파기가 서로 마주보도록 배치되어 있어서 물체의 검지나 전기기구 등의 리모트 컨트롤에 적합하나, 거리의 측정에는 적합하지 않다.
그림 1 센서의 배치와 그 용도
그림 (b)나 그림 (c)는 물체의 검지나, 거리의 측정 모두에 적합한 구성으로 되어 있다.
그림 (b)와 그림 (c)를 예로 한 거리측정의 원리는 다음과 같다.
송파기(T) 또는 수파기(R)와 물체와의 거리를 D, 음파를 C라고 하면 초음파가 반사되어 물체에 닿고 되돌아 오기까지의 시간 T는
계측 및 센서 응용실험
(秒)
로 표현된다.
.... |
2013.07.19
5페이지
