超音波センサ(ultrasound sensor)は、一般に私たちの聴覚(sense od hearing)では検知することができない極めて高い周波数の音を検出するもので、これには自ら超音波を発射し、その反射波を検知するアクティブ方式と、もっぱら受信専用のパッシブ方式があります。ここで前者のアクティブ方式は超音波距離計をはじめ、魚群探知機(fishfinder)、ソナー(sonar)、医用診断装置などに使われています。そして後者のパッシブ方式は、配管のガス漏れ、水道管の漏水(water leakage)などの検出に使われています。超音波センサの内部構造は、2枚の圧電セラミックスがベースの突起によって2ヶ所で支えられているというものです。これに出力リードを介して振動電圧を与えると、左右2ヶ所を支点とした振動が発生します。つまり、2ヶ所の支点は節点として作用し、振動子の中心部と両端部は互いに逆位相の関係となり、ここに音響振動が発生するのです。また振動子の中心部にコーン形の共振子が配設されていますが、これは超音波エネルギーを効率よく空中に放射させるとともに、空中からの超音波を振動板の中央部に効率よく集中させるために使われています。
ところで、空中超音波センサは一方的に受信専用ということは少なく、一般的にはアクティブ方式が多用されています。つまり、スピーカから超音波を発射し、検出物体からの反射波をセンサで受け、その時間差、または位相差から物体検知、距離検出などを行っています。
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