Principe des détecteurs ultrasoniques (1ère partie) : vue d'ensemble de la technologie et des fonctionnalités

La technologie ultrasonique extrêmement perfectionnée constitue le fondement de la souplesse de détection. Le principe sous-jacent est celui de la détection sans contact des objets et la mesure de leur distance par rapport au détecteur ultrasonique. Selon le type de détecteur, cette distance varie de quelques centimètres à 10 mètres. Le détecteur émet des impulsions ultrasoniques qui sont ensuite reflétées par un objet.

L'écho produit est reçu par le détecteur ultrasonique et converti en signal électrique par le transducteur piézoélectrique. Cela représente le temps de propagation du son. Le détecteur mesure le laps de temps entre l'impulsion ultrasonique émise et l'écho reçu, puis calcule la distance vers l'objet à l'aide de la vitesse du son. À température ambiante, la vitesse du son dans l'air est d'environ 344 m/s.

La plage de détection d'un détecteur ultrasonique dépend des propriétés de la surface et de l'angle de l'objet. Les plages de détection les plus longues sont obtenues à partir d'objets présentant une surface plane (réflecteur standard) placés précisément à angle droit avec l'axe du détecteur. Les objets de très petite taille ou les objets qui détournent partiellement le son réduiront la plage de détection. Les objets présentant une surface lisse doivent être placés aussi près que possible à un angle de 90°. Les surfaces rugueuses peuvent tolérer des déviations angulaires beaucoup plus importantes.

Les conditions environnementales doivent également être prises en compte. L'élément ayant la plus grande incidence sur la précision d'un détecteur ultrasonique est la température de l'air. Les détecteurs ultrasoniques de Pepperl+Fuchs sont équipés d'un circuit de compensation qui élimine l'impact de la température sur les résultats du détecteur. L'humidité relative et la pression barométrique doivent également être prises en compte.