- 2025-11-29 (土) 8:00
- DX学科
2025年11月04日（火）に小さな花を発見しました！
受粉は軽く花を揺らす程度でOK！
装置が小さいか？窮屈そう
リーフレタスは収穫済（おいしかったです！）
1．超音波式水位センサーのしくみ
-
- 上から音を出す
タンクの上にあるセンサーが「ピッ！」と超音波を下に向けて発射。 - 水面に当たって反射
音が水面に当たって、跳ね返ってくる。 - 戻ってくるまでの時間を測る
音が戻ってくるまでの時間を計る。 - 水面までの距離を計算
音の速さを使って、水面までの高さを出す。 - 水位を求める
タンクの高さから水面までの距離を引けば、水の高さ（＝水位）がわかる！
- 上から音を出す
コウモリと同じ！？
２．音の進み方と距離の関係
音は空気の振動です。その振動が空気の中を進む速さを「音速（おんそく）」といいます。空気中では、1秒間に約 340メートル 進みます（20℃の場合）。
📏 音の速さと距離の関係
超音波センサーは、音を「ピッ！」と出して、反射して戻ってくるまでの時間を測ります。音は「行って帰る（往復）」ので、実際の距離を出すには次の式を使います👇
距離 ＝ 音速 × 時間 ÷ 2
なぜ ÷2 するの？
音はセンサーから水面まで行って、また戻ってくるからです。
🧮例えば
音速 = 340 m/s、反射までの時間 = 0.01 秒 のとき：
距離 ＝ 340 × 0.01 ÷ 2 ＝ 1.7 m
つまり、水面までの距離は 1.7メートル です。
🌡️ 温度でも変わる！
実は、音の速さは温度でも少し変わります。空気があたたかいほど音は速く進みます。
音速 ≒ 331.5 + 0.6 × 温度（℃）
- 0℃ → 約 331 m/s
- 20℃ → 約 343 m/s
- 30℃ → 約 349 m/s
まとめ
DX学科では、水耕栽培を題材にして、様々なセンサーの勉強をします。今回は超音波を使って水の量の測り方を紹介しました。
“わかる”を“できる”に変える、DX学科で実践的な学びをはじめましょう！
DX学科 岡本茂樹
まずはLINEお友達登録から
- Older: 風力発電の実習！