Por que o ultrassom?

…para medição de distância (por exemplo, determinação de distância, medição de nível e monitoramento de presença).

Por que o ultrassom?

O ultrassom como uma solução completa

A tecnologia ultrassônica é considerada uma solução universal em tecnologia de sensores porque funciona de forma confiável em uma ampla variedade de aplicações. Ela é independente das condições de iluminação, das propriedades do material e de muitas condições ambientais que limitam outras tecnologias.

Isso torna o ultrassom uma solução adequada para uma ampla gama de tarefas de medição, incluindo medição de distância, medição de nível e detecção de presença.

A medição de distância é baseada no princípio de pulso-eco: um sinal ultrassônico é emitido pelo sensor, atinge um objeto e é refletido. A distância pode ser calculada com precisão a partir do tempo de propagação do eco.

Leia sobre as vantagens do ultrassom na medição de distância em comparação com tecnologias alternativas de sensores.

Tecnologia de ultrassom vs. sensor óptico

Os sensores ópticos usam luz (visível ou infravermelha) para reconhecer objetos ou determinar sua distância. As aplicações típicas incluem detecção de posição de componentes, inspeção de superfície, medição de distância ou monitoramento de tráfego. Os sensores ópticos funcionam por meio de barreiras de luz, triangulação a laser ou tempo de voo (LiDAR).

A SECO diz:

Em comparação com os sensores ópticos, o ultrassom é…

Resistente a influências ambientais

Medição confiável mesmo em poeira, neblina, fumaça ou respingos de água, onde os sensores ópticos podem falhar.

Independente da estrutura da superfície

Materiais de vidro, transparentes ou reflexivos podem levar a medições incorretas com sensores ópticos.

Independente das condições de iluminação

Os sensores ópticos podem ser afetados pela luz solar, sombra ou escuridão.

Compacto com uma ampla faixa de medição

O ultrassom pode medir distâncias curtas e longas sem a necessidade de sistemas ópticos complexos.

Sensores de ultrassom vs. sensores mecânicos

Os sensores mecânicos funcionam com base no contato físico direto ou na transmissão de pressão. As aplicações típicas incluem monitoramento de nível de enchimento, monitoramento de posição e posição final ou medição de curso e deslocamento em plantas industriais. Os sensores mecânicos geralmente funcionam por meio de bóias, botões, chaves de limite ou codificadores de fio de tração.

A SECO diz:

Em comparação com os sensores mecânicos, o ultrassom é…

Um método de medição sem contato

Sem desgaste físico ou sujeira devido ao contato com o meio ou objeto.

Livre de desgaste e manutenção

Os sistemas mecânicos exigem limpeza regular e a substituição de peças móveis.

Flexível para uma ampla variedade de mídias

O ultrassom também funciona para produtos a granel ou gases e geometrias complexas.

Resposta rápida e dinâmica de medição

Os sistemas mecânicos são mais lentos e menos precisos com movimentos rápidos.

Tecnologia de ultrassom vs. sensor indutivo

Os sensores indutivos detectam objetos metálicos sem contato, alterando um campo eletromagnético. As aplicações típicas incluem monitoramento de presença ou detecção de posição em máquinas ou sistemas de automação. Os sensores indutivos funcionam por meio de campos magnéticos de alta frequência que geram correntes parasitas que alteram o campo.

A SECO diz:

Em comparação com os sensores indutivos, o ultrassom é…

Independentemente do material do objeto

Os sensores indutivos detectam apenas metais. O ultrassom funciona com líquidos, sólidos e gases.

Sem contato e durável

Sem desgaste ou sujeira devido ao contato mecânico com o objeto. Sem manutenção e sem travamento.

Adequado para medição de nível

Os sensores indutivos não são adequados para meios não metálicos. O ultrassom pode ser usado de forma flexível.

Longo alcance de vários metros

Os sensores indutivos têm um alcance de apenas alguns mm. O ultrassom funciona de forma confiável em vários metros.

Tecnologia de ultrassom vs. sensor capacitivo

Os sensores capacitivos medem as alterações na capacitância elétrica entre um eletrodo e um objeto ou meio. As aplicações típicas incluem medição de nível em tanques e detecção de objetos no setor de automação ou embalagem. Os sensores capacitivos funcionam com a mudança na dieletricidade no campo elétrico.

A SECO diz:

Em comparação com os sensores capacitivos, o ultrassom é…

Independentemente do material

Os sensores capacitivos reagem de forma sensível às propriedades do material. O ultrassom mede independentemente disso.

Resistente a sujeira

O ultrassom também funciona com neblina, poeira ou sujeira. Os depósitos podem causar medições incorretas com sensores capacitivos.

Independente da superfície

Os sensores capacitivos reagem à superfície e ao formato do objeto. O ultrassom é menos dependente disso.

Longo alcance de vários metros

Os sensores capacitivos são limitados a distâncias curtas (máximo de 50 mm). O ultrassom cobre distâncias maiores.

Sensores ultrassônicos vs. sensores de radar

Os sensores de radar emitem ondas eletromagnéticas (geralmente na faixa de GHz) e medem a mudança de tempo ou frequência dos sinais refletidos. As aplicações típicas incluem medição de distância entre veículos, medição de nível em tanques e detecção de presença. Os sensores de radar funcionam por meio da medição do tempo de voo ou do efeito Doppler.

A SECO diz:

Em comparação com os sensores de radar, o ultrassom é…

Custo-benefício

Os sensores ultrassônicos são significativamente mais baratos do que os sistemas de radar devido aos seus menores requisitos de material e energia.

Design compacto

Os sistemas de radar exigem antenas complexas. O ultrassom é menos complexo e fácil de integrar.

Precisão a curta distância

O radar é otimizado para longas distâncias, enquanto o ultrassom fornece medições precisas em distâncias curtas e médias.

Insensível

O radar pode ser afetado por interferência eletromagnética e problemas de EMC. O ultrassom não é.

Comparação de sensores: Por que os sensores ultrassônicos são a melhor opção para medição de distância

Os sensores são essenciais para automação, robótica e aplicações industriais. Eles detectam distância ou presença e permitem um controle preciso. As tecnologias mais importantes incluem sensores ópticos, mecânicos, indutivos, capacitivos, de radar e ultrassônicos. Cada tecnologia tem propriedades específicas que determinam suas áreas de aplicação.

Os sensores ópticos funcionam com luz e oferecem alta precisão e tempos de resposta rápidos. Entretanto, eles dependem muito das condições ambientais e atingem seus limites na presença de poeira, neblina ou objetos transparentes.

Os sensores mecânicos são robustos e econômicos, mas estão sujeitos a desgaste e não são adequados para aplicações sem contato.

Os sensores indutivos são confiáveis para objetos metálicos, mas têm um alcance curto e são limitados a materiais condutores.

Os sensores capacitivos também reconhecem materiais não metálicos, mas são sensíveis à umidade e à temperatura.

Os sensores de radar oferecem longos alcances e funcionam em condições de baixa visibilidade, mas são caros e complexos.

Os sensores ultrassônicos emitem ondas sonoras e medem o tempo de voo do sinal refletido. Eles são independentes de material e detectam quase todos os objetos, independentemente da cor ou da transparência. Sua robustez contra poeira, umidade e escuridão os torna ideais para ambientes adversos. Eles também são econômicos, sem contato e seguros para as pessoas. Os sensores ultrassônicos são versáteis, confiáveis e econômicos.

Embora outros sensores possam ser superiores em casos especiais, o ultrassom continua sendo a primeira opção para muitas aplicações industriais. Quem procura uma solução robusta, universal e econômica para detecção de distância e monitoramento de presença encontrará a tecnologia ideal na tecnologia de sensores ultrassônicos.