Circuitby Venn

Ultrasonik ve Radar

Bir dalga gönderip yankısının dönüş süresinden uzaklığı ölçen mesafe sensörü.

Nedir ve nasıl çalışır?

Ultrasonik ve radar sensörler aynı fikre dayanır: öne bir dalga gönderir, nesneye çarpıp geri dönmesini beklerler. Dalga ne kadar geç dönerse nesne o kadar uzaktadır. Ultrasonik tip, kulağın duyamayacağı yükseklikte bir ses dalgası (~40 kHz) kullanır; iki gözden biri sesi yayar, diğeri yankıyı dinler. Birkaç santimden birkaç metreye kadar ölçer ve ucuzdur.

Radar ise ses yerine elektromanyetik dalga (mikrodalga) yollar. Bu sayede toz, sis, rüzgâr ve sıcaklıktan neredeyse hiç etkilenmez, daha uzağa gider ve hatta plastik bir kapağın arkasından çalışabilir. Karşılığında ultrasoniğe göre daha pahalı ve daha karmaşıktır. İkisi de bir noktayı değil, koni gibi açılan bir bölgeyi taradığı için dar bir hedefi tek başına ayırt edemez.

Fotoğraflar

Breadboard üzerinde HC-SR04 ultrasonik mesafe sensörü
MontajlıBreadboard üzerinde HC-SR04 ultrasonik mesafe sensörü

Kendin dene

Ölçülen mesafe: 80 cm≈ 0.80 m5–400 cm
Yankı süresi: ~4.7 ms

Mesafe sensörü bir sinyal gönderir, nesneden yansıyıp geri dönmesini ölçer. Hedefi yaklaştırıp uzaklaştır.

Ne zaman tercih edilir, ne zaman edilmez?

Tercih edilir

  • +Birkaç cm–birkaç m aralıkta ucuz, geniş alanlı mesafe ölçümü gerektiğinde (ultrasonik)
  • +Toz, sis, rüzgâr ya da kirli ortamda güvenilir ölçüm şartsa (radar)
  • +Sensörü estetik bir plastik kapağın arkasına gizlemek istediğinde (radar)

Tercih edilmez

  • −Milimetre hassasiyeti ya da dar bir ışın gerekiyorsa (LiDAR daha uygun)
  • −Ses yutan yumuşak/gözenekli yüzeyleri ultrasonikle ölçmeye çalışma (yankı zayıflar)
  • −Çok küçük ya da ince bir hedefi net ayırman gerekiyorsa (ışın konisi geniştir)

Tasarımcıya etkisi

Boyut ve form
Klasik ultrasonik modül iki silindirik göz + ~45×20 mm karttan oluşur; iki göze de önden açık alan bırak. Radar modülleri ~25×25 mm tek bir kart olabilir ve gözle görünür bir göz gerektirmez.
Yerleşim
Işın koni gibi açılır; sensörü köşeye veya yan duvara çok yakın koyarsan kendi yansımanı nesne sanır. Hedefe doğrudan ve engelsiz baksın, önüne en az birkaç cm boşluk bırak.
Güç ihtiyacı
3.3–5 V ile çalışır, akımı düşüktür (~15 mA). Pil ile çalışan üründe sürekli değil aralıklı ölçüm yaparak tüketimi kıs.
Isı
Ultrasonikte ses hızı sıcaklıkla değişir, geniş sıcaklık aralığında ölçüm kayar; hassas iş için sıcaklık telafili tip seç. Radar sıcaklıktan çok daha az etkilenir.

Hangi ürünlerde görürsün?

  • Araç park sensörü
  • Otomatik kapı / bariyer
  • Su deposu seviye ölçümü
  • Robotik engelden kaçınma
  • Akıllı çöp kutusu doluluk algılama

Bileşeni yakından tanı

Gerçek ürünleri incelemek bileşeni tanımanın en iyi yolu: