超音波センサは送受信兼用可能？

質問

水の掛かる屋外で超音波センサを使用したく、
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00170/
にあるセンサを検討しています。

そこで、送信と受信を2つのセンサから交互に行いたいのですが、
このセンサは送信側と受信側が分かれており、それができなさそうです。

しかし、センサの説明を読むと、一見送信側と受信側の構造は同じように見え、
どちらで使っても問題なさそうに見えますし、通常の超音波スピーカであれば、
http://araita.hiho.jp/parawind/anemo1.html
にあるように兼用している例があるのですが、
こういったセンサーではそういうことは無理なのでしょうか？

また、防滴型で送受信兼用できるような製品があれば教えていただければ幸いです。

回答No.5

tadys · ベストアンサー

PT40-18N、 PR40-18N はメーカーで廃品種と言う事でデータシートは見つかりませんでした。
調べたところ、似たようなものに 400ET180、400ER180 と言うのが見つかりました。
http://www.denshi-trade.co.jp/catalog/ultrasonic.htm
感度は 400ET180 が115ｄB、400ER180 が-70ｄB と有ります。
つまり、400ER180 のほうが185ｄB感度が良いと言う事になります。
これだけ差が有るとさすがに送受信兼用は難しいでしょう。

日本セラミックでは PT40-18N、 PR40-18N の代わりにPC40-18Sが乗っています。
http://www.nicera.co.jp/pro/ut/pdf/PC40-18S_spec_revB.pdf
こちらの方は送受信兼用の様です。

日本特殊陶業にも送受兼用のセンサが有りますが、受注生産だそうです。
http://www.ngkntk.co.jp/product/elec/ultrasonic/

お礼

具体的な数字を出していただき、とても納得がいきました。ありがとうございました。

回答No.4

tpg0

こんにちは。

30年程前に、フォークリフト通行路の高速シャッター開閉用に接近距離を検出する目的で超音波センサースイッチを試作実験したり、自動車の後部バンパーに取り付けて自動車後退運転の際に後部障害物を検出する目的のバックソナーなど、超音波センサーを応用した回路の試作実験を行ったことがあります。

当時は、ポラロイドカメラに搭載されてた超音波センサーが1つで超音波の発信・受信を兼ねて被写体までの距離を測る目的で応用されて超音波発信と受信を交互に繰り返す合理的な回路でしたが、センサー径が大きめで「防滴構造ではなかった」ため室内用に限られました。

従って、自動車後部バンパーに取り付ける必要のあるバックソナーの超音波センサーは防滴構造が求められるため、発信と受信は独立したものを使うことになりました。

その後、30年程の月日が経ってますから「発信と受信を兼ねた防滴構造の超音波センサー」が商品化されたかは調べてませんが、今までには聞いたことがないですから、オムロンなど超音波センサー製造メーカーに直接問い合わせたほうが間違いないと思います。

お礼

今回は防滴が求められ、あまり高価なものは使えませんし、結局分けることにしました。
ご回答有難うございました。

回答No.3

spring135

超音波発信素子、受信素子はともに圧電効果を利用しています。
機械的な力(圧力変化)が加われば電圧を生じ、電圧をかけると機械的なパルス(超音波）を発生します。
従って、機能としては一つの素子で送信・受信ができますが、素子が２つあると送信回路、受信回路が２つづつ必要になります。送信と受信を分けてやるとこれらが一つづつで済むことは明らかです。
要は目的に応じて回路構成はいかようにも変えられるので無駄なことを省いて作るのが原則です。機能の問題でなく、用途の問題です。

お礼

用途的には、兼用できれば回路の数はそのままで素子の数が半分で済むので、質問いたしました。
ありがとうございました。

回答No.2

ORUKA1951

原理的には可能ですが、送信機は効率は悪いが受信機に使えるが受信機は送信機に使わないほうが良いです。
　これは一般的なマイクとスピーカーを考えると分かると思います。受信側の電気回路が微弱な信号を捕らえられるように繊細に作られているからです。
　ですから、２セット購入して送信機のみ使用する形になるでしょう。

お礼

よくわかりました。わかりやすい回答ありがとうございます。

回答No.1

noname#215107

昔懐かしいクリスタルマイクとクリスタルイヤホンのような関係だと思います。

これらのイヤホンとマイクは同様に、圧電素子を使用したものですが、マイクとイヤホンでは形状や振動板の大きさが違います。
子供の頃、学研電子ブロックで遊んでいた時、クリスタルイヤホンをマイクとして使ったり、クリスタルマイクをスピーカーの代わりに使ったりしていました。

想像ですが、受信用は受信に、送信用は送信に適した構造になっているのではないでしょうか。送信用は高い電圧で駆動することが想定されているはずなので振動板も大きいかもしれません。受信用は空気の振動を効率よく拾うための構造になっているはずです。

効率は下がるはずですが、間違いなく送受信兼用に使えると思います。

お礼

分かれている理由が納得できました。有難うございました。