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Sensores Ultrassônicos (Parte 3): modos de operação

2014-04-07

Ultrasonic sensors can be used in different operating modes to achieve the best detection results
Os sensores ultrassônicos podem ser usados em diferentes modos de operação, todas elas alcançam os melhores resultados de detecção possíveis

Os sensores ultrassônicos da Pepperl+Fuchs determinam a distância de um objeto usando o método de tempo de trânsito do eco. A distância medida pode ser avaliada e exibida de formas diferentes. A distância do objeto é convertida em um valor analógico e exibida na saída analógica (por exemplo, 0-10 V, 4-20 mA) do sensor ultrassônico. De forma alternativa, a distância do objeto pode ser transmitida diretamente para um controlador como um valor digital através de uma interface semelhante ao IO-Link. Para saídas de chaveamento, o estado da saída muda quando um objeto é detectado dentro da faixa de chaveamento definida. Uma distinção também é feita entre as funções NA e NF.


Modo difuso


Medição de nível em um tanque usando um sensor ultrassônico no modo difuso

Os sensores ultrassônicos são comumente utilizados no modo difuso e o emissor e o receptor estão localizados no mesmo invólucro.

Principais Características:

  • Fácil instalação,
  • Supressão do plano de fundo
  • O objeto serve como um refletor
  • A frequência de chaveamento é inferior em comparação com a do sensor tipo barreira

Sensores retro-reflexivos


Detecção confiável de um objeto inclinado em uma correia transportadora

No modo retrorrefletivo, um refletor instalado permanentemente reflete o sinal ultrassônico. Um painel de metal ou plástico alinhado pode ser usado como um refletor. Um plano de fundo existente como uma parede, correia transportadora, ou o piso também pode ser usado. Contanto que não exista nenhum objeto entre o sensor ultrassônico e o refletor de referência, o sensor recebe um eco constante do refletor. Quando um objeto detectado entra na faixa de detecção, o reflexo do sinal ultrassônico muda e o sensor ultrassônico detecta a presença do objeto. Em geral, os três cenários seguintes acionam o chaveamento.

  1. Um pequeno objeto localizado em frente ao refletor de referência é detectado pelo sensor. O sensor ultrassônico recebe um eco extra do refletor de referência.
  2. Um objeto grande é detectado e oculta o refletor de referência. O sensor de ultrassom recebe um eco apenas do objeto.
  3. Um objeto inclinado e grande em frente ao refletor de referência não é detectado, mas oculta o refletor. O sensor ultrassônico não recebe um eco do objeto ou do sensor de referência.

Todos os três cenários acionam o chaveamento na saída do sensor ultrassônico. Sensores retrorrefletivos são recomendados especialmente para a detecção confiável de objetos que absorvem o som. Eles também são adequados para objetos sem superfícies detectáveis de forma confiável, como por exemplo, superfícies inclinadas ou lisas, como a de um para-brisa de carro. Não existem pontos cegos nesse modo de operação.

Propriedades

  • Fácil instalação, somente uma cabeça do sensor
  • Detecta de forma confiável objetos problemáticos (superfícies inclinadas que absorvem o som)
  • Um objeto de referência/plano de fundo é usado como um refletor fixo; o objeto perturba/quebra o feixe
  • A frequência de chaveamento é inferior em comparação com a do sensor tipo barreira

Sensores tipo barreira


Uma frequência de chaveamento muito alta é necessária para a contagem de garrafas. Sensores ultrassônicos modo barreira oferecem a solução adequada para esse tipo de aplicação.

Propriedades

  • É possível ter uma distância longa entre o emissor e o receptor
  • Detecta de forma confiável objetos complexos (superfícies inclinadas que absorvem o som)
  • Frequência de chaveamento muito alta

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