Ultrasoonsensoren werken als contactloze positieschakelaars. Ze verslijten niet en kunnen worden gebruikt in moeilijke omgevingen. Een belangrijk voordeel van deze sensoren is het feit dat ze objecten van praktisch elk materiaal met een willekeurige oppervlaktetextuur kunnen detecteren. Vaste stoffen, vloeistoffen, en korrel- en poedervormige stoffen kunnen worden gedetecteerd zonder dat de vorm of kleur van het object het meetresultaat beïnvloedt. Ook de mogelijkheid om transparante materialen zoals films of vloeistoffen te detecteren, is heel belangrijk.
Via een piëzo-elektrische geluidsomzetter worden met vaste intervallen korte pulsen of pulsreeksen uitgezonden. De signalen worden door het doelobject gereflecteerd en door de sensor opgevangen. De voortplantingstijd van het signaal wordt gemeten. Op basis van deze tijd, die afhankelijk is van het signaalpad, wordt de afstand van het object berekend met behulp van de snelheid van het geluid C: Sn = (C x t) / 2. De voortplantingssnelheid van het geluid in de lucht is in hoge mate afhankelijk van de temperatuur en is 343 m/s bij 20°C. De snelheid varieert ongeveer 0,18% per °C. Daarom worden temperatuurvariaties van de lucht gebalanceerd door meting van de voortplantingssnelheid met temperatuurcompensatie.
De vereisten voor ultrasoonsensoren zijn afhankelijk van de positionerings-, regel- en controlesystemen. Daarom zijn sensoren vaak verkrijgbaar in een uitvoering met analoge uitgang (stroom of spanning) of schakeluitgang (PNP of NPN). Bij bepaalde sensoren kan het meetresultaat optioneel ook worden verzonden via een RS232-interface. De sensor kan ook via deze interface worden geprogrammeerd. Veel ultrasoonsensoren met een digitale uitgang bieden een schakelpositie die met een potentiometer kan worden aangepast om te zorgen dat het object alleen op een exact ingestelde afstand wordt gedetecteerd.
Voor meer informatie:
PIL
IPF