¿Qué es un sensor ultrasónico?

Un sensor ultrasónico es un dispositivo que utiliza sonido de alta frecuencia para medir la distancia. Estos sensores también se conocen como transceptores y funcionan de manera similar al sonar. Si bien la sonda se usa principalmente bajo el agua, los transceptores ultrasónicos se pueden usar en el aire. Los sensores que utilizan ondas ultrasónicas son comunes en aplicaciones industriales y médicas.

Este tipo de sensor generalmente consiste en una sola unidad transceptora, que puede emitir y detectar sonido. Este dispositivo crea un pulso sónico que está más allá del rango de audición del oído humano. La mayoría de los objetos sólidos reflejan ondas de sonido. El transceptor utiliza un temporizador para determinar con precisión cuánto tiempo tarda un pulso ultrasónico en "rebotar" en un objeto y regresar a la unidad.

Una onda de sonido generalmente viaja a una velocidad conocida. En el aire a temperatura ambiente, esta velocidad es de aproximadamente 1.126 pies (343 metros) por segundo. Cuando se conocen tanto la velocidad como el tiempo de los pulsos ultrasónicos, la distancia de un objeto reflectante se puede estimar utilizando cálculos matemáticos básicos. Si un sensor ultrasónico emite un pulso y recibe la señal reflejada una décima de segundo después, por ejemplo, el objeto está a unos 112 pies (34 metros) de distancia.

Sin embargo, un sensor ultrasónico no siempre es preciso. Varios factores pueden degradar la capacidad de un sensor para medir la distancia con precisión. La velocidad del sonido no es constante, pero puede variar según la temperatura y la humedad del aire. Esto significa que las condiciones muy cálidas o muy frías pueden hacer que un sensor ultrasónico sea ineficaz.

Los objetos reflejan las ondas sonoras de diferentes maneras. Algunos materiales, como el metal, reflejan el sonido muy bien. Los materiales suaves que incluyen telas de felpa a menudo absorben las ondas sonoras. La precisión de este tipo de sensor puede verse influenciada por el tipo de objeto que se detecta.

Los sensores ultrasónicos tienen muchas aplicaciones. Las máquinas industriales a menudo usan estos sensores para detectar la presencia de un objeto en una fábrica automatizada. Una máquina diseñada para aplicar etiquetas a las botellas, por ejemplo, puede usar métodos ultrasónicos para determinar cuándo un producto está en su lugar y listo para ser estampado. Las instalaciones de seguridad también usan sensores sónicos para detectar la presencia de una persona no autorizada. Estos sensores se pueden usar para crear una "cerca virtual" alrededor de un área segura.

Las instalaciones médicas a menudo usan sensores ultrasónicos. Los sensores utilizados en medicina son más precisos que la mayoría de los dispositivos industriales, pero funcionan con el mismo principio. Las imágenes ultrasónicas utilizan pulsos de alta frecuencia para detectar objetos sólidos y espacios abiertos. Un transceptor conectado a una computadora puede crear una imagen que muestra estas diferentes áreas, y puede ser utilizado por profesionales médicos para visualizar áreas dentro del cuerpo humano.