Page 548 - 완) I MDP 프로젝트 작품 보고서(전체과 1학년)1.6

초음파는 일반적으로 매개체(혹은 매질)를 관통시키거나 반향파(反向波,Reflection signature)
의 측정 또는 집중된 에너지를 공급하는 등 여러분야에서 사용되고 있다. 반향파는 매개체의
내부 구조를 자세히 드러내는 데 사용될 수 있다. 가장 잘 알려진 응용은 자궁내 태아 사진을

만들어내는 소노그라피(en:sonography)에 사용되고 있으며, 이 외에도 광범위하게 사용되고 있
다.

인공적으로 초음파를 발생시키는 방법은, 보통의 음파와 같이 높은 진동수의 발음체를 만들면
된다. 이것에는 물체의 전기적 혹은 자기적 성질을 적절하게 이용하는 방법에 쓰인다. 커다란

주파수(진동수)의 교류 전압을 수정·티탄산 바륨 등 특수한 물체의 양 끝에 걸면, 그 물체는
진동한다. 또 코일에 커다란 주파수의 교류를 보내면 그 주파수로 진동하는 자계(磁界)가 생긴
다. 그 자계 속에 자기적 성질이 강한 니켈·페라이트 등의 물체를 넣으면, 그 물체도 진동한다.
이 물체들의 진동을 발음체로 해서 초음파를 발생시킬 수가 있다.

세라믹 초음파 센서는 가까운 거리에 있는 물체 혹은 사람의 유, 무, 거리측정, 속도 측정 등
에 사용됩니다. 세라믹 초음파 소자는 고유 진동에 상당하는 교류 전압을 가하면 압전 효과에
의해서 효율 좋게 진동해서 초음파를 발생시키게 된다. 초음파(Ultra Sonic)는 사람의 귀로 들

을 수 없는 20khz대 이상의 음을 말하며, 이 초음파의 기본적인성질은 아래와 같다. 파장과 분
해능 : 초음파의 파장은 전파 속도를 주파수로 할당한 값으로 전자파의 속도는 3*108㎧이지만
음속은 약 344㎧로 아주 늦기 때문에 파장이 짧게 됩니다. 파장이 짧으면 거리 방향의 분해능
이 높고 정밀도가 높은 계측을 할 수 있게 된다. 파장의 반사 : 물체의 유, 무를 감지하기 위
해서는 초음파가 물체에 닿으면 반사하여야 한다. 금속이나 목재, 콘크리트, 종이, 유리등은 초
음파를 거의 100% 반사하지만 옷감 등과 같은 것은 인조로 만들어져 공기가 포함되어 있는

물체는 초음파를 거의 흡수하기 때문에 센서 회로의 앰프의 이득을 높여야 할 필요가 있다.

초음파는 온도에 영향을 받는다. : 공기 중의 음파의 전송 속도 c=331.5+0.607t[㎧] (t:주위
온도)로 표시되며 주위 온도에 따라서 음속이 변하기 때문에 물체가지의 거리를 정밀하게 측
정하기 위해서는 온도에 따른 보정이 필요하게 된다.

- 초음파 센서를 이용한 거리 측정 : L = ( T＊V) [m]
대상 물체까지의 거리 : L [m]
측정된 시간 : T [s]
음속 : V [m/s]

기온 : t [C]
here) V = 331.5+0.6＊t [m/s]

대상 물체까지의 거리는 초음파 센서와 측정 대상 물체까지의 거리이고, 측정된 시간은 초음파
가 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 시간을 말한다.

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