초음파의 원리 및 초음파 센서의 종류

소개글

자동제어 실험에 사용하는 초음파에 대한 이론 정리

목차

1)초음파의 원리 및 초음파 센서의 종류를 알아본다.
① 초음파 란?
②초음파센서의 원리
③초음파센서의종류
2)인터넷을 통하여 SRF04 초음파센서의 특성을 조사한다.
3)실생활에 적용되고 있는 초음파 센서의 사용 예를 조사해 보자.
4)초음파 센서의 빔 패턴에 대하여 조사해보자.

본문내용

1)초음파의 원리 및 초음파 센서의 종류를 알아본다.
① 초음파 란?
사람의 귀로는 소리(가청주파수:16Hz~20kHz)로서 느낄 수 없는 주파수 약 20kHz 이상의 음파를 말한다.

초음파의 과학적 연구는 제1차 세계대전 말에 프랑스의 물리학자 P.랑주뱅이 잠수함을 탐지하는 데 초음파를 사용하려 한 것이 처음이었다. 보통 초음파를 발생시키거나 감지하는 것에는 고주파전압을 수정판에 가해서 공진시키는 수정발진기나, 금속이 자화 할 때 찌그러지는 현상을 이용한 자기변형발진기를 사용하는데, 이것에서 얻은 초음파는 최고 200억 Hz의 범위까지 이르고 있으며, 반도체를 이용한 초음파발진기도 연구되고 있다.

초음파는 본질적으로는 가청범위의 음파와 성질이 같으나, 주파수가 높고 따라서 파장이 짧기 때문에 상당히 강한 진동이 생기므로 보통의 소리에서는 볼 수 없는 성질도 나타낸다. 예를 들어 그 진로가 방향성을 가지면서 짧은 펄스(pulse)가 나오게 되는 것 등인데, 박쥐가 어두운 밤에 가느다란 물체까지 식별하는 것은 몸에서 초음파를 나오게 하여 장애물에 비추어 그 반사파를 감지하는 기능을 가졌기 때문이다. 수심을 측정하는 소나(SONAR:sound navigation and ranging), 어군탐지기도 원리는 이것과 같으며, 물질에 의한 흡수도나 물질 중에서의 전파속도의 차이를 측정하여 구조물 내의 손상을 찾아내는 초음파탐상기 나 초음파진단기 등도 초음파의 특징을 이용한 것이다. 또 주파수가 특히 높은 극초음파는 매질분자의 진동의 주파수와 같은 크기의 주파수를 가진 것이므로, 물체 속에서 초음파의 전파속도나 흡수되는 방향을 조사함으로써 분자의 회전이나 진동의 주파수 등, 물질구조를 해명하는 방법으로 사용될 수 있다. 초음파의 또 다른 특징은 물질을 흔드는 힘이 강하다는 것이다.

참고 자료

없음