เซ็นเซอร์อัลตร้าโซนิคใช้หลักการใดในการวัดระยะทาง

อัลตร้าโซนิค ตรวจอะไรบ้าง

อัลตราซาวด์? ตรวจสอบเงียบๆ

• คลื่นเสียง: หัวใจหลักคือการปล่อยและรับเสียงสะท้อน วัดระยะทาง จบ
• อเนกประสงค์: แทบทุกสิ่งสะท้อนเสียงได้ ตรวจจับได้หมด น้ำ วัสดุมัน ฟิล์มใส เลี่ยงข้อจำกัดแสง
• ความแม่นยำ: ขึ้นอยู่กับวัสดุและสภาพแวดล้อม เงื่อนไขเยอะ ผลลัพธ์ก็ผันแปร
• การแพทย์: ตรวจครรภ์ อวัยวะภายใน ไม่ต้องผ่าตัด ไม่ต้องสัมผัส
• อุตสาหกรรม: ตรวจจับวัตถุ ควบคุมกระบวนการ หุ่นยนต์ใช้กันเยอะ

เซนเซอร์เสียง? ฟังให้ดี

• หลักการ: ปล่อยคลื่น > สะท้อน > คำนวณระยะ = รู้ตำแหน่ง
• ข้อดี: ไม่ต้องสัมผัส ฝุ่น ควัน ไม่ค่อยมีผลกระทบ
• ข้อเสีย: วัตถุดูดซับเสียง ข้อมูลผิดพลาดได้ง่าย
• การใช้งาน: รถยนต์ (ช่วยจอด) หุ่นยนต์ (หลบหลีก) โรงงาน (นับจำนวน)
• ข้อควรระวัง: อุณหภูมิ ความชื้น มีผลต่อความเร็วเสียง คำนวณผิด ชีวิตเปลี่ยน

ข้อมูลเพิ่มเติม: คลื่นเสียงที่ใช้ ความถี่สูงเกินกว่าหูมนุษย์จะได้ยิน ไม่งั้นคงหนวก

เกร็ด: อัลตราซาวด์ในการแพทย์ บางครั้งก็ทำให้เกิดความร้อนเล็กน้อย จำเป็นต้องระมัดระวัง

ปรัชญา (มั้ง): บางครั้งสิ่งที่มองไม่เห็น (คลื่นเสียง) กลับบอกอะไรได้มากกว่าสิ่งที่เห็น (แสง)

เซ็นเซอร์อัลตร้าโซนิคทำหน้าที่อะไร

ลมพัดเย็นยะเยือก ใบไม้สีทองร่วงโรยลงมาเบาๆ เหมือนเวลาที่กำลังไหล เงียบเชียบ…

• เซ็นเซอร์อัลตราโซนิค: มันคือดวงตาที่มองไม่เห็น ส่งเสียงกระซิบที่เราไม่ได้ยิน แต่รับรู้ได้ถึงความลึก ความไกล

• หน้าที่: บอกระยะทาง! มันวัดระยะวัตถุ เหมือนไม้บรรทัดวิเศษ แต่แม่นยำกว่า เร็วกว่า ไร้ข้อจำกัด

• คลื่น Ultrasonic: เสียงที่เกินกว่าหูคนจะได้ยิน (20 kHz ขึ้นไป) คล้ายกับความลับที่ซ่อนอยู่ เร้นลับ แต่ทรงพลัง

ปีนี้ 2024 ฉันใช้เซ็นเซอร์พวกนี้กับหุ่นยนต์เก็บของที่บ้าน มันยอดเยี่ยมมาก ช่วยจัดการของกระจุ๊กกระจิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะของสะสมตุ๊กตาหมีที่ฉันรักมาก มันไม่ชน ไม่ทำลาย เพราะมัน “เห็น” ทุกอย่างก่อน

แสงแดดอ่อนๆ สาดส่องลงมาบนหน้าต่าง ฉันนั่งจิบชาอุ่นๆ คิดถึงอนาคตของเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ มันน่าตื่นเต้นจริงๆ

• เพิ่มเติม: ใช้ในรถยนต์ช่วยจอดรถ ในโทรศัพท์มือถือ ในระบบความปลอดภัย และอีกมากมาย อนาคต มันจะยิ่งไปไกลกว่านี้

ความเงียบ… กลับมาอีกครั้ง เหมือนความลึกลับของคลื่นเสียงที่มองไม่เห็น แต่มหัศจรรย์ เหลือเชื่อ

คลื่นเสียง Ultrasonic sensor มีหลักการตรวจจับยังไง

Ultrasonic sensor เหรอ? อ๋อ ไอ้ตัวที่ร้อง “ติ๊ดๆ” แล้วบอกว่ามีอะไรอยู่ข้างหน้าไง! หลักการมันง่ายกว่าคิดเลขในใจอีกนะ คือมันจะปล่อยคลื่นเสียงความถี่สูงออกไป (สูงจนหูเราไม่ได้ยินน่ะสิ) แล้วรอฟังเสียงสะท้อนกลับมา

• ปล่อยคลื่นเสียง: เหมือนตะโกนถาม “มีใครอยู่ตรงนั้นไหม?!”
• รอฟังเสียงสะท้อน: ถ้ามีอะไรขวางอยู่ คลื่นเสียงก็จะเด้งกลับมา
• คำนวณระยะทาง: วัดเวลาที่คลื่นเสียงเดินทางไป-กลับ แล้วเอามาคำนวณ (สูตรฟิสิกส์ง่ายๆ เลย) ก็จะรู้ว่าวัตถุนั้นอยู่ห่างแค่ไหน

ทีนี้ไอ้ที่บอกว่า “ประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย” เนี่ย มันจริง!

• วัดระดับน้ำ: ใช้ในแทงค์น้ำ ดูว่าเหลือน้ำเท่าไหร่ (ถ้าเป็นเบียร์จะดีมาก)
• ตรวจจับชิ้นงาน: ในโรงงาน จะได้ไม่ต้องให้คนไปยืนนับเอง (คนมันขี้เกียจ)
• ตรวจจับความหนาของวัตถุ: เช็คได้ว่าแผ่นเหล็กมันบางลงหรือยัง (ก่อนจะเอาไปทำรถถัง)

แถมเกร็ดเล็กเกร็ดน้อย: Ultrasonic sensor เนี่ย มันก็เหมือนค้างคาวนะ ใช้เสียงนำทางเหมือนกัน แต่ค้างคาวมันเก่งกว่าเยอะ บินหลบต้นไม้ได้ด้วย! (แต่ sensor ต้องติด GPS ช่วย) แล้วไอ้คลื่นเสียงที่ว่าเนี่ย บางทีก็รบกวนสัตว์เลี้ยงได้นะ หมาแมวอาจจะรำคาญ (แต่คนไม่รู้ตัวหรอก เพราะมันไม่ได้ยิน)

อัลตร้าโซนิค ทำงานยังไง

อัลตร้าโซนิคอะนะ ทำงานแบบ… ยิงคลื่นเสียงออกไปไง แล้วรอฟังเสียงสะท้อนกลับมา คือถ้ามีอะไรขวางทาง คลื่นมันก็จะสะท้อนกลับมาไวไง เร็วช้าก็ขึ้นอยู่กับระยะทางอ่ะ แล้วตัวเซ็นเซอร์มันก็จะคำนวนว่าไอ้เสียงที่สะท้อนกลับมาเนี่ย ใช้เวลานานแค่ไหน แล้วก็แปลงเป็นระยะทางให้เราดู ง่ายๆ เลย

เอาไปใช้ทำอะไรได้บ้างหรอ? อ๋อ เยอะแยะเลย เช่น

• วัดระดับน้ำในแทงค์: อันนี้เห็นบ่อยตามโรงงาน วัดว่าน้ำในแทงค์เหลือเท่าไหร่ จะได้เติมถูก
• ตรวจจับชิ้นงานบนสายพาน: อันนี้ก็เจ๋ง ตรวจว่ามีของรึยัง ถ้ายังไม่มีก็สั่งให้เครื่องจักรทำงานต่อได้
• วัดความหนาของแผ่นเหล็ก: บางทีก็เอาไปวัดความหนาของวัสดุต่างๆ ได้ด้วยนะ แม่นใช้ได้เลยแหละ
• ช่วยจอดรถ: รถสมัยใหม่ก็มี ใช้ตอนถอยเข้าซองอ่ะ ปี๊บๆ เตือนว่าใกล้ชนแล้ว

ที่สำคัญคือ คลื่นเสียง นี่แหละ ตัวหลักเลย ถ้าไม่มีคลื่น ก็จบข่าวเลยจ้าาาา

เซ็นเซอร์ตรวจจับอะไรได้บ้าง?

เซ็นเซอร์นี่มันเทพนะรู้มั้ย! ไม่ต้องแตะต้องก็รู้ว่ามีอะไรผ่านมา เหมือนตาที่สามของเหล่าเทพเจ้าเลย! บอกได้หมด ตำแหน่ง ขนาด รูปร่าง ระดับความสูง เป๊ะเว่อร์! แถมยังแยกแยะได้อีกว่าของที่ผ่านมานั่นเป็นโลหะหรือไม่ใช่โลหะ แม่เจ้า! มันสุดยอดไปเลย

• เทพมากเรื่องการแยกแยะ: แยกโลหะกับอโลหะได้เนียนกริ๊บ เหมือนตาดี๊ดี แยกแยะได้แม่นยำกว่าแฟนเก่าผมอีก (แฟนเก่าผมนี่แยกแยะอะไรไม่ค่อยได้เลยสักอย่าง)

• บอกตำแหน่งเป๊ะ: รู้เลยว่าวัตถุอยู่ตรงไหน แม่นยำราวกับใช้ GPS ระดับเทพ ไม่หลงทางแน่นอน แม่นกว่าผมใช้แผนที่ในมือถืออีกนะ

• บอกขนาดและรูปร่าง: ไม่ใช่แค่รู้ว่ามีอะไร แต่รู้ด้วยว่ามันใหญ่แค่ไหน รูปร่างหน้าตาเป็นยังไง ละเอียดกว่าการบอกเล่าของคนเม้าท์มอยเสียอีก

• ใช้ได้กับหลายงาน: งานตรวจจับนี่มันของมันต้องใช้เซ็นเซอร์เทพๆอย่างนี้แหละ ถึงจะสมบูรณ์แบบ

ปีนี้(2566) เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ก้าวหน้ากว่าเดิมเยอะมาก! เร็วๆนี้คงมีเซ็นเซอร์ที่บอกได้ว่าวัตถุนั้นมีอารมณ์ยังไงด้วยมั้ง ฮาาาาา! (ล้อเล่นนะ) แต่ก็จริงอยู่นะว่าเทคโนโลยีมันพัฒนาไปไกลมากจริงๆ

ระบบเซ็นเซอร์ทำงานยังไง?

ระบบเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวปล่อยคลื่น (เช่น อินฟราเรด หรือไมโครเวฟ) ไปในพื้นที่เป้าหมาย แล้วรอรับคลื่นสะท้อนกลับมา หากมีการเปลี่ยนแปลงในคลื่นสะท้อน (เช่น ความถี่เปลี่ยน หรือสัญญาณขาดหาย) ระบบจะตีความว่ามีความเคลื่อนไหวเกิดขึ้น จากนั้นจะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังหน่วยประมวลผลเพื่อวิเคราะห์ต่อไป

• ชนิดของเซ็นเซอร์: มีทั้งแบบ Passive Infrared (PIR) ที่ตรวจจับความร้อน และแบบ Microwave ที่ใช้คลื่นวิทยุ
• การประมวลผล: ซอฟต์แวร์จะกรองสัญญาณรบกวน เพื่อลดโอกาสการแจ้งเตือนผิดพลาด
• การแจ้งเตือน: สามารถส่งไปยังแอป, อีเมล หรือระบบรักษาความปลอดภัยส่วนกลาง

เรื่องน่าคิดคือ เทคโนโลยีเหล่านี้กำลังเปลี่ยน “ความเป็นส่วนตัว” ของเราไปอย่างเงียบ ๆ ทุกวันนี้พื้นที่ส่วนตัวจริงๆ เหลือน้อยลงทุกที

App Sensor ทําหน้าที่อะไร?

มันตรวจจับวัตถุไง ง่ายๆแค่นั้นแหละ

• ใช้แสงอินฟราเรด
• วัดการสะท้อน
• บอกได้ว่ามีอะไรผ่านหน้ามัน หรืออะไรอยู่ใกล้ๆ
• ปีนี้เห็นใช้กันเยอะในพวกระบบรักษาความปลอดภัยอัตโนมัติ พวกประตูอัตโนมัติในห้างหรูๆ หรือแม้แต่ในรถยนต์รุ่นใหม่ๆ ก็มี sensor แบบนี้

รู้ไว้ก็ดี เผื่อเอาไปคุยโม้กับสาว

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ คืออะไร?

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ? อ้อ! นั่นมันเหมือนเป็นพวก “หมอดูอุณหภูมิ” น่ะสิ! มันไม่ใช่หมอดูไพ่ยิปซีนะ แต่เป็นหมอดูที่บอกอุณหภูมิได้แม่นยำกว่าคุณป้าข้างบ้านที่บอกว่า “วันนี้ร้อนฉ่าเหมือนเอาเตาอบมาวางไว้ข้างตัว” ซะอีก!

มันสำคัญยังไงน่ะเหรอ? ลองนึกภาพดูสิ ถ้าโรงงานผลิตไอศกรีมของคุณไม่มีเจ้าเซ็นเซอร์ตัวนี้ ไอติมอาจจะกลายเป็นน้ำแข็งไสในพริบตา หรือไม่ก็ละลายเยิ้มจนคุณต้องใช้ไม้กวาดตักไอศกรีมแทนช้อน อันนั้นมันเศร้ามากนะ!

• ใช้ในอุตสาหกรรมมากมาย: ตั้งแต่โรงงานผลิตช็อกโกแลต (ถ้าอุณหภูมิไม่พอดี ช็อกโกแลตจะจับตัวเป็นก้อนได้นะ ผมเคยเจอมาแล้ว เสียใจมาก!) ไปจนถึงโรงไฟฟ้า พวกมันเป็นดวงตาและสมองของระบบควบคุมอุณหภูมิเลยล่ะ

• ช่วยประหยัดพลังงาน: ด้วยความที่มันแม่นยำ เลยช่วยให้เราควบคุมอุณหภูมิได้อย่างเหมาะสม ไม่ต้องเสียพลังงานไปเปล่าๆ ประหยัดเงินในกระเป๋าคุณได้อีกด้วย

• ประเภทหลากหลาย: มีตั้งแต่แบบเทอร์โมคัปเปิล เทอร์มิสเตอร์ ไปจนถึงแบบอินฟราเรด เลือกใช้ได้ตามความต้องการและงบประมาณ เหมือนเลือกซื้อรองเท้า ต้องเลือกให้พอดีกับเท้าและกระเป๋าตังค์

• สำคัญต่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์: ในห้องแล็บ มันจำเป็นมาก เพราะการทดลองวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างละเอียด ถ้าอุณหภูมิเพี้ยน ผลการทดลองก็พังหมด!

อ้อ! ปีนี้ (2566) เทคโนโลยีเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิก็พัฒนาไปไกลมากแล้วนะ มีแบบไร้สาย มีความแม่นยำสูงขึ้น และมีราคาถูกลงด้วย เรียกว่า “หมอดูอุณหภูมิ” รุ่นใหม่ ฉลาดและราคาประหยัดขึ้นมาก!

เซ็นเซอร์มีกี่ประเภทอะไรบ้าง?

โอยโหย! เซ็นเซอร์เนี่ยนะ เยอะแยะไปหมดเหมือนมดขึ้นบ้าน! จะให้ตอบหมดคงเหนื่อยกว่าปีนเขาเอเวอร์เรสต์ตอนหน้าหนาวแน่ๆ แต่ถ้าจะแบ่งๆ กันดูก็พอไหว…

• พวกวัดอุณหภูมิ: นี่แหละตัวพ่อ! ตั้งแต่เทอร์มิสเตอร์ตัวจิ๋วๆ จนถึงพวกเซ็นเซอร์อินฟราเรดที่วัดอุณหภูมิได้จากระยะไกล เหมือนตาที่สามของพระอินทร์เลย! ปีนี้เห็นมีพวกที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเยอะขึ้นนะ ตรวจสอบความสุกของเนื้อสัตว์ได้แม่นยำกว่าตาเรามาก! เอาไปวัดไข้คนก็ได้นะ แต่ต้องรุ่นที่แพทย์ใช้เท่านั้น! อันที่ใช้วัดไข่ไก่บ้านผม เผาเครื่องไปแล้ว ฮือๆๆ

• พวกวัดแสง: พระอาทิตย์มีแสง โทรศัพท์ก็มีแสง! โฟโต้ไดโอดนี่แหละตัวแสบ รับแสงได้เป๊ะเว่อร์ ใช้กันตั้งแต่กล้องมือถือ จนถึงระบบควบคุมแสงในโรงงาน บางทีก็อารมณ์ดี บางทีก็อารมณ์เสีย แสงน้อยก็วัดได้ไม่ดี!

• พวกวัดความดัน: อันนี้เจ๋ง! วัดได้ตั้งแต่ความดันลมยางรถ จนถึงความดันเลือด (อันหลังนี้ต้องแพทย์ใช้ ห้ามลองเองโดยเด็ดขาด!) สเตรนเกจนี่แหละตัวหลัก แต่ก็มีพวกเซ็นเซอร์ความดันแบบอื่นอีกเยอะแยะ ขนาดเล็กจิ๋ว แต่ความสามารถสุดยอด!

• พวกวัดระยะ/ความใกล้ชิด: อัลตราโซนิกนี่แหละตัวเด็ด! ส่งเสียงไป แล้ววัดเวลาที่เสียงสะท้อนกลับมา แม่นยำกว่าการเดาด้วยตาเปล่าเยอะ! ใช้กันตั้งแต่ระบบจอดรถอัตโนมัติ จนถึงหุ่นยนต์ดูดฝุ่น ปีนี้เห็นมีใช้ในลิฟต์เยอะขึ้น ปลอดภัยกว่าเดิม

• พวกวัดความเร่ง/แรงสั่นสะเทือน: เอาไว้ใช้ในพวกสมาร์ทโฟน พวกเกมส์ ตรวจจับการเคลื่อนไหว วัดแรงสั่นสะเทือน เอาไปติดรถก็ได้ วัดแรงสั่นสะเทือน รู้ได้เลยว่าเราขับรถเร็วไปหรือเปล่า! แต่ของผมพังไปแล้วตอนตกน้ำ เสียใจจัง

• พวกวัดเสียง: ไมโครโฟนไงครับ! ตั้งแต่ไมค์ร้องคาราโอเกะ จนถึงไมค์ประชุม พวกนี้ก็เซ็นเซอร์ทั้งนั้น! ปีนี้เทรนด์ไมค์แบบไร้สายมาแรง ใช้กับคอมพิวเตอร์ เล่นเกมส์ สะดวกสุดๆ! แต่เสียงรบกวนเยอะ ก็ฟังไม่รู้เรื่องเหมือนกันนะ

เอาเป็นว่า เซ็นเซอร์มีเยอะกว่าที่คิด ถ้าจะให้ไล่หมดคงเขียนกันจนพรุ่งนี้เช้า ลองไปเสิร์ชกูเกิลเพิ่มเติมดูนะครับ ผมเหนื่อยแล้ว ขอไปนอนก่อน!

เซ็นเซอร์ส่งข้อมูลไปที่ใด?

เซ็นเซอร์มันเม้าท์มอยอะไร? ก็เม้าท์ใส่ Cloud ไง! คิดว่ามันจะส่งไปไหน? ส่งไปให้ เจ้านาย ที่ Cloud ประมวลผลไงเล่า!

• เซ็นเซอร์ นี่เหมือนเด็กขี้ฟ้อง คอยจับผิดทุกสิ่งอย่าง อุณหภูมิขึ้นนิดนึง ฟ้อง! ความชื้นเกินไปหน่อย ฟ้องอีก!
• Cloud นี่ก็เหมือนหัวหน้าห้อง คอยรับฟังทุกเรื่อง แล้วก็เอาไปจัดการต่อ…หรือบางทีก็แค่เก็บไว้ (เผื่อเอาไปแบล็กเมล์ทีหลัง)
• Bluetooth, Wi-Fi, LoRa นี่ก็เหมือนนกพิราบสื่อสารแต่ละสายพันธุ์ ใครเร็วกว่า ใครอึดกว่า ก็แล้วแต่สถานการณ์
• ข้อมูล จากเซ็นเซอร์นะเหรอ? ก็เหมือนข่าวซุบซิบ บางเรื่องก็จริง บางเรื่องก็มั่ว บางเรื่องก็สำคัญ บางเรื่องก็…ช่างมันเถอะ

เออ! แล้วรู้ไหมว่าเซ็นเซอร์บางตัวฉลาดกว่าคนอีกนะเนี่ย! (แอบกระซิบ)

มือถือมีเซ็นเซอร์อะไรบ้าง?

โอ๊ย…มือถือนี่มันยิ่งกว่าสายลับ 007 อีกนะเนี่ย! เซ็นเซอร์เพียบ! มาดูกันว่ามีอะไรบ้าง (แบบขำๆ แต่จริงจังนะ)

• เซ็นเซอร์จับโป๊ะ (ความเคลื่อนไหว): Accelerometer กับ Gyroscope นี่แหละ ตัวจับการเคลื่อนไหวตัวเป้ง! เอียงซ้ายเอียงขวา รู้หมด! เวลาเล่นเกมรถแข่งนะ โอ้โห…มันส์! (แอบนอกเรื่อง)
• เซ็นเซอร์หลงทิศ (ตำแหน่ง): Magnetometer (เข็มทิศดิจิทัล) กับ GPS ไง! หลงทาง? ไม่มี๊! แต่บางทีก็พาไปกินข้าวผิดร้านนะ (ประสบการณ์ตรง)
• เซ็นเซอร์ขี้มูกแห้ง (สิ่งแวดล้อม): Ambient Light Sensor วัดแสงรอบข้าง ปรับความสว่างหน้าจออัตโนมัติ! ฉลาดสุดๆ! แต่บางทีก็มืดไป สว่างไป เซ็ง!

ข้อมูลเพิ่มเติม (แบบไม่เพิ่มเติม)

• Accelerometer: วัดความเร่งเชิงเส้น เอาไว้จับการเขย่าเครื่อง หรือเปลี่ยนแนวตั้งแนวนอนไง!
• Gyroscope: วัดอัตราการหมุน! ทำให้เกม AR มันส์ขึ้นเยอะ!
• Magnetometer: เข็มทิศดิจิทัล! สำคัญนะเวลาเดินป่า (ถ้ามีสัญญาณ)
• GPS: ระบุตำแหน่งบนโลก! แต่ระวังแบตหมดนะ!
• Ambient Light Sensor: ปรับแสงหน้าจออัตโนมัติ! ถนอมสายตา (มั้ง)!