Ultrasonik Temassız Algılayıcılar

Ultrasonik Temassız Algılayıcılar
Ultrasonik algılayıcıların fonksiyonu piezoelektrik olayına dayanır. Doğal olarak
bulunan quartz, turmalin ve baryum-titanat gibi kristallerin üzerine basınç veya kuvvet
uygulandığında yapısındaki iyon bağları form değiştirerek uçları arasında farklı yükler
oluşur. Bu basınç veya kuvvetin elektriksel sinyale çevrilebilmesi demektir (mikrofon, alıcı
kapsül fonksiyonu).
Bu olayın tersi de mümkündür, yani bir kristale alternatif gerilim uygulandığında,
uygulanan gerilimin polaritesine göre iyon bağları elektriksel baskıya uğrayarak kristalin
titreşmesine sebep olur (hoparlör, verici kapsül fonksiyonu).
Aşağıdaki şekil 2.29’da bir kristale her iki yönde kuvvet veya basınç uygulandığında iyon
bağlarının form değiştirmesi ve kristalin uçlarında farklı yükler oluşması görülmektedir.

Kristalde oluşan yükler kristalin yapısına bağlı oldukları için normal bir elektron
alışverişi burada mümkün değildir. Bu yüzden kristaldeki yük değişimleri, yüksek giriş
empedansı olan ve gerilim veya yük potansiyeli ile kumanda edilen MOSFET transistörle
yapılmış olan “Elektrometre“ ya da “Yük Yükselteci“ denilen yükselteçlerle alınıp
değerlendirilebilir. Bu tip yükseltecin basit bir deney devresi aşağıdaki Şekil 2.30’da
görülmektedir.

Piezokristallerin Kullanım Yerleri
Ø Ultrasonik alarmlarda iki yönlü olarak (Hoparlör=Verici Kapsül, Mikrofon=Alıcı
Kapsül)
Ø Uzaktan kumanda cihazlarında iki yönlü olarak
Ø Kristal mikrofon olarak
Ø Saat, hesap makinesi, PC, elektronik oyunlarda vb. gibi çeşitli cihazlarda mini hoparlör
(Pipser=Buzzer) olarak
Ø Ultrasonik sinek ve fare kovucularda hoparlör olarak
Ø Müzik sistemlerinde Tweter-Hoparlör (yüksek frekans veren) olarak
Ø Ultrasonik algılayıcı olarak sanayide kullanılırlar.
Ultrasonik Algılayıcıların Sanayide Kullanıldığı Yerlere Örnekler
Ø Asit gibi tehlikeli sıvı ya da granül halinde kimyasal maddelerin seviye ölçümünde
Ø Bir transfer bandından geçen malların sayılmasında ve fiziki ölçülerine göre
ayrılmasında
Ø İmalat bandında yapılan işlerin kontrolünde (Örnek: otomobil camlarının takılıp
takılmadığının kontrolü)
Ø Yığınlanan tahta, karton, kontraplak kalınlığının ölçülmesine vb. gibi yerlerde
kullanılırlar.

Algılanacak nesne algılayıcıya yaklaştığında, göndericiden çıkan ultrasonik ses, nesne
tarafından geriye yansıtılır ve bu yansıyan ses alıcı kapsüle geri döner. Böylece gönderilen
sesin tekrar algılanması gerçekleşir ve elektronik devrede uygun yükseklikte gerilim
seviyesine çevrilir Bu seviye bir komparator (karşılaştırıcı) tarafından değerlendirilerek çıkış
katına sinyal gönderilir. Çıkış katında anahtarlama işlemi yapılarak algılayıcı çıkış sinyali
elde edilir. Ayrıca çıkış katında kısa devre ve aşırı akımdan koruma düzeni bulunmaktadır.

Leave a Reply