Come funziona un sensore a microonde: la scienza dietro di esso

Conosciamo il forno a microonde per cucinare il cibo. È dotato di un sensore che aiuta nel processo di cottura. Impariamo il funzionamento di tale sensore a microonde.

Il sensore a microonde utilizza onde radio ad alta frequenza operanti a 360°. Il principio di funzionamento del sensore a microonde è lo stesso del radar che emette l'onda che si riflette tra il ricevitore e la sorgente, di conseguenza monitora l'azione richiesta osservando il tempo impiegato dall'onda emessa per riflettersi.

Il sensore a microonde non viene utilizzato solo nel forno per cucinare, ma è anche ampiamente utilizzato nei sistemi di sicurezza, nei veicoli come sensore di velocità e come allarme per retromarcia. per rilevare il movimento dell’oggetto e utilizzato anche nei bollettini meteorologici in quanto può rilevare cambiamenti minimi. In questo post discuteremo di più sul rilevamento e sul sensore a microonde.

Cos'è il rilevamento a microonde?

La parola rilevamento significa rilevare, scientificamente definito come rilevare cambiamenti fisici, osservare i dati e convertirli in segnali. Facci sapere cosa significa il rilevamento a microonde.

Il rilevamento a microonde è il processo di rilevamento dell'oggetto emettendo radiazioni a microonde. Il dispositivo rileva utilizzando radiazioni a microonde con lunghezza d'onda da 1 mm a 1 me intervalli di frequenza da 400000 a 300 Hz. Il rilevamento a microonde rileva il movimento del bersaglio utilizzando gli effetti Doppler attraverso segnali a microonde.

Esistono due tipi di rilevamento a microonde: rilevamento a microonde attivo e rilevamento a microonde passivo.

Rilevamento attivo delle microonde

Il sensore di rilevamento a microonde attivo utilizza la propria sorgente di radiazioni a microonde per illuminare il bersaglio. Funziona autonomamente anche in assenza di sole e può essere azionato giorno e notte. La trasmissione del segnale radio al bersaglio e la riflessione posteriore del segnale dal bersaglio avvengono da sole nel rilevamento attivo.

Rilevamento passivo a microonde

Il rilevamento passivo a microonde utilizza l'energia della radiazione emessa naturalmente.  Il rilevamento passivo delle microonde è caratterizzato da una bassa risoluzione spaziale. L'energia emessa può essere la radiazione solare o l'umidità osservata sulla superficie.

Cosa attiva un sensore a microonde?

I sensori a microonde sono i sensori più efficaci poiché il segnale emesso da essi può trasmettersi attraverso la parete e il vetro. Concentriamoci sul motivo dell'attivazione del sensore a microonde.

Il movimento dell'oggetto all'interno della zona di radiazione attiva il sensore a microonde. Quando l'oggetto si sposta davanti al sensore, l'emissione di radiazioni viene interrotta, riducendo così il tempo impiegato dal segnale per riflettere verso il sensore. Il sensore riconosce questa variazione temporale determinando l'attivazione del dispositivo.

Anche il sensore nel forno a microonde funziona in modo simile. È innescato dalla quantità di umidità presente nel cibo. Il vapore interrompe il segnale proveniente dal sensore in modo tale che l'inizio dell'azione del sensore dipende dalla quantità di vapore acqueo.

Come funziona una luce con sensore a microonde?

Il sensore a microonde è in grado di emettere costantemente radiazioni a microonde all'interno della zona di rilevamento. Concentriamoci ora sul funzionamento della luce dotata del sensore a microonde. 

La luce del sensore a microonde è associata all'eco del segnale emesso. Il sensore a microonde invia il segnale a microonde e analizza l'eco prodotto da esso dopo aver colpito il bersaglio e registra il tempo di riflessione. Se il movimento del modello di eco cambia, la luce si accende di conseguenza.

Luce del sensore di movimento
Immagine: Luce sensibile al movimento delle microonde by Santeri Viinamäki, (CC BY-SA 4.0)

Come funziona il riscaldamento del sensore a microonde?

Il sensore di riscaldamento a microonde viene comunemente utilizzato nel forno per riscaldare alcuni prodotti alimentari e bevande. Esaminiamo il funzionamento del sensore di riscaldamento a microonde.

Il sensore di riscaldamento rileva la quantità di umidità e contenuto di acqua nel cibo e emette automaticamente la temperatura necessaria per riscaldarlo. Imposta inoltre il tempo necessario per riscaldare il prodotto. Una volta terminato, inizierà a emettere un segnale acustico e si spegnerà da solo.

È possibile regolare il sensore a microonde?

I sensori a microonde sono sensibili al movimento fine dell'oggetto. Controlliamo se il sensore a microonde può essere regolato in base all'orientamento dell'oggetto.

Il sensore a microonde può essere regolato in base alle proprie esigenze personali. La distanza di rilevamento può essere regolata variando il potenziometro. Nel forno la temperatura necessaria per cuocere il cibo può essere regolata in base alle nostre necessità.

Il sensore può essere regolato in modo tale da poter rilevare movimenti minimi da oggetti di dimensioni umane. In alcuni sensori a microonde, la regolazione può essere effettuata prima di collegare la luce al sensore.

Conclusione

Il sensore a microonde è un sensore di rilevamento del movimento efficace e più sensibile. A differenza di altri sensori, il sensore a microonde viene utilizzato anche per rilevare i segnali acustici. L'intervallo di tempo tra la riflessione avanti e indietro delle microonde emesse dal sensore è il punto chiave alla base del principio di funzionamento del sensore a microonde.

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