空中超音波に使われるセンサの仕組み

空中超音波は超音波の性質を利用して空気中で測定を行う技術です。

自動ドアの人感知や車の障害物の警報システムに使われています。超音波は音波を超えた波動のことです。人間の耳に聞こえる範囲の音の波動を音波と言います。それを超えた周波数の波動を超音波と呼びます。音波は物を媒介し、振動を伝えていきますが、伝わる物質によって速度が変わったり、境界面で反射したりする性質があります。

超音波は人間の耳には感知されないため、生活に支障を与えることなく音波と同じ性質を利用することが可能です。空中超音波による測定を行うときには超音波を出す送信機と反射したり、物質内を通過した超音波を受け取る受信機が必要となります。

それらのセンサーの配置や送信する波形の細かさなどで測定できるものが変わってきます。空気中は密度が一定でないことや温度が変わりやすいことにより難しい技術とされていきましたがセンサーの性能が向上したことからいろいろな場面で活用できるようになりました。

空中超音波で使われるセンサの仕組みは簡単に言うとスピーカーとマイクです。送信機は決められた超音波を発振することができるスピーカーで、連続的や瞬間できなパルスなど設定した超音波を出すことができます。

受け側の受信機は、音を聞き取るマイクと同じ仕組みです。ただし、波長の詳細な変化を感知するために感度が高くなるように設計されています。センサの仕組みは身近にあるものの応用からできています。

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