JSN-SR04T — czujnik parkingowy 40 kHz, dlaczego nie mierzy głębokości pod wodą

Lo que el vendedor olvidó contarte: cómo venden un sensor de aparcamiento como «sonda de profundidad para la barca»

Sensor de aparcamiento de coche vendido como sonda de profundidad barata para tu barca: suena tentador, pero es física imposible.

Compras una «sonda de profundidad para la barca». O una «sonda que muestra la profundidad». Una sonda negra y redonda, un cable, estanca, y en la pantalla una cifra bonita. Tiene exactamente el aspecto que debería tener una sonda. 🎣

Pero muy a menudo se trata de un sensor de marcha atrás de un coche: el mismo que pita cuando te acercas de culo a un poste. El modelo más popular es el JSN-SR04T (ultrasónico, 40 kHz). Alguien lo metió en una carcasa y lo llamó sonda de profundidad. Y ahora, los detalles: lo que no te contó.

JSN-SR04T: sensor de aparcamiento de 40 kHz. Por qué bajo el agua no mide la profundidad: la explicación completa en una sola infografía.

Por qué un sensor de aparcamiento no es un buscador de peces

En resumen: «estanco» no es lo mismo que «para trabajar bajo el agua». Un sensor estanco sobrevive a la lluvia y a las salpicaduras, pero sigue estando diseñado para medir en el aire. Esto no es un matiz: es el meollo del problema.

1. Te mostrará una profundidad más de cuatro veces menor

El sensor mide cuánto tarda el sonido en bajar y volver, y luego lo convierte a metros, pero lo calcula como en el aire (343 m/s). Y en el agua el sonido viaja unas 4,3 veces más rápido (aprox. 1480 m/s). Vuelve mucho antes, así que el sensor «piensa»: si ha vuelto tan rápido, tiene que ser poco profundo.

En la práctica se ve así:

Profundidad realLo que muestra el sensor
1,0 m~0,23 m
2,0 m~0,46 m
3,0 m~0,69 m
5,0 m~1,16 m
10,0 m~2,31 m

Y ahora atención: precisamente esto se puede corregir, basta con multiplicar el resultado por unos 4,3. Si este fuera el único defecto, sería una sonda de profundidad estupenda y barata. No lo es. El resto no lo vas a corregir de ninguna manera.

2. Bajo el agua casi no «oye» nada

Prueba a gritarle a un amigo que está bajo el agua. No te oirá: el sonido rebota en la superficie en lugar de entrar en ella. Exactamente lo mismo ocurre en este sensor.

La razón es física: la enorme diferencia de impedancia acústica entre la membrana del sensor (diseñada para el aire) y el agua. El aire tiene aprox. 0,0004 MRayl y el agua aprox. 1,48 MRayl: una diferencia del orden de miles de veces. El efecto: casi toda la energía rebota en la frontera en lugar de entrar en el agua, y lo que por algún milagro vuelve del fondo tampoco pasa, en su mayoría, de vuelta al interior. Por eso lo más habitual es que no haya ninguna lectura con sentido: cero, una rayita o un número al azar.

3. En aguas poco profundas simplemente está ciego

Después de cada «grito», el transductor sigue vibrando un instante, como una campana tras el golpe. Durante ese momento no oye nada. En el aire, esa zona muerta y sorda son los primeros 20 cm. Pero en el agua el sonido viaja 4 veces más rápido, así que ese mismo tiempo corresponde a casi un metro de profundidad.

Es decir, junto a la orilla, en los bajíos, en los bordes, allí donde la barca de cebado trabaja más a menudo (típicamente 0,5–1,5 m), el sensor no verá el fondo en absoluto.

4. Ni siquiera sabes dónde mide

Para medir exactamente debajo de ti hay que emitir un haz estrecho de sonido, como el foco de una linterna. Bajo el agua, este sensor «alumbra» como una bombilla desnuda: en todas las direcciones a la vez. A 40 kHz la longitud de onda en el agua es de unos 3,7 mm, menos que el diámetro del transductor, así que no hay con qué formar un haz direccional.

El efecto: el sensor capta reflejos del casco de la barca, de la hélice, de las cañas a dos metros de lado. La cifra aparece, solo que no tiene nada que ver con lo que hay debajo de ti.

5. No distingue el fondo de un pez

El sensor toma el primer eco que supere el umbral y dice «esto es el fondo». Fin. No analiza, no compara, no muestra ningún gráfico. Para él, el fondo es igualmente:

  • una franja de plantas o algas
  • una brema que justo pasaba por ahí
  • las burbujas de aire de la hélice
  • agua turbia, con floración de algas o una termoclina

Obtienes un solo número, sin imagen, sin ecograma, sin nada. No tienes ninguna forma de comprobar si acabas de medir el fondo o un pez que ha pasado por debajo de la barca.

6. Y nadie va a arreglar esto

Todo está metido en un único integrado encapsulado (un ASIC, p. ej. RCWL-96xx): emisor, amplificador, comparador, contador de tiempo, y a la salida un solo número. No hay señal analógica accesible, no te puedes conectar a la etapa de recepción, no hay TVG (ganancia que aumenta con el tiempo), que en una sonda rescata los ecos débiles del fondo profundo. Ahí no hay nada que reajustar, subir ni resoldar. El sensor se diseñó para aparcar y para aparcar es para lo que funcionará.

Cómo funciona en una sonda de verdad

Una sonda de verdad trabaja a una frecuencia completamente distinta (200 / 455 / 800 kHz), tiene un transductor piezoeléctrico hecho específicamente para el agua, con capa de adaptación y amortiguador, emite un haz estrecho (8–20°) recto hacia abajo, transmite con mucha más potencia (cientos de voltios), aplica TVG y compensación de la velocidad del sonido, y después dibuja una imagen del fondo. En esa imagen ves tú mismo si debajo de la barca hay fondo duro, fango, vegetación o un pez.

No es una «versión mejorada» del sensor de aparcamiento. Es un dispositivo completamente distinto para una tarea completamente distinta. Si alguien te vende un sensor de marcha atrás como sonda de profundidad, o no sabe lo que vende, o lo sabe y cuenta con que tú no lo sepas.

Un buen sonar = buenos datos. Un mal sonar = decisiones equivocadas en el agua. Por eso en nuestros kits montamos únicamente transductores y sondas diseñados para trabajar en el agua, con una imagen real del fondo y no un solo número de un sensor de aparcamiento.

¿Sonda o sensor de aparcamiento? Resumen rápido

Un sensor de aparcamiento es fantástico para no rayar el parachoques, pero el agua no perdona: no es una sonda ni un localizador de peces. El JSN-SR04T mide ultrasonidos en el aire, así que sumergir un sensor de aparcamiento para buscar el fondo es, sencillamente, pedirle peras al olmo. En resumen: un sensor de aparcamiento brilla en el coche, pero bajo el agua necesitas un transductor de verdad, diseñado para el agua.

Fuentes

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