Výhody a nevýhody ultrazvukových snímačů

Ultrazvukové senzory se vyznačují vysokou přesností měření, stabilním provozem a teplotní kompenzací.Jsou široce používány ve výrobě, energetice, metalurgických měřených stavebních materiálech, chemikáliích, potravinách, automobilech, skladování, lodích, lodích, textilu, dopravě, průzkumu, hladině kapalin, monitorování hladiny, detekci průtoku v otevřeném příkopu, robotické technologii, zpracování potravin a jiná průmyslová odvětví mohou měřit jak kapalné materiály, tak pevné materiály.

Přestože se ultrazvuk hojně používá, lidově řečeno, dobré zlato nestačí, nikdo není dokonalý.Z vašeho dosavadního chápání a zkušeností s ultrazvukovými senzory, existují nějaké výhody a nevýhody ultrazvukových senzorů, budou mít tyto výhody a nevýhody určitý dopad na náš život?To je, když rozumíme ultrazvukovým senzorům do hloubky, je třeba věnovat pozornost. 

Nejprve si povíme něco o principu fungování ultrazvukového senzoru: ultrazvukový senzor je senzor vyvinutý s využitím charakteristik ultrazvukových vln.Ultrazvuková sonda se skládá hlavně z piezoelektrických čipů, které mohou jak vysílat, tak přijímat ultrazvukové vlny.Piezoelektrický ultrazvukový generátor ve skutečnosti využívá k práci rezonanci piezoelektrického krystalu.Má dva piezoelektrické čipy a rezonanční desku.Když je frekvence pulzního signálu aplikovaného na jeho póly rovna vlastní frekvenci oscilace piezoelektrického plátku, piezoelektrický plátek bude rezonovat a přiměje rezonanční desku k vibraci, která bude generovat ultrazvukové vlny.Naopak, pokud mezi dvě elektrody není aplikováno žádné napětí, když rezonanční deska přijímá ultrazvukové vlny, přitlačí piezoelektrický plátek, aby vibroval a přeměnil mechanickou energii na elektrické signály.V této době se stává ultrazvukovým přijímačem.K detekci se většinou používají nízkovýkonové ultrazvukové sondy.Mají mnoho různých struktur a lze je rozdělit na přímé sondy (podélné vlny), šikmé sondy (příčné vlny), povrchové sondy (povrchové vlny), jehněčí vlnové sondy (jehněčí vlna) a duální sondy Jedna sonda odráží a jedna sonda přijímá) .

Za druhé, použití ultrazvukových charakteristik k měření objektů má mnoho výhod.Je to proto, že ultrazvukové vlny mají vlastnosti vysoké frekvence, krátké vlnové délky a malé difrakční jevy, zejména dobrou směrovost, a mohou se šířit paprsky a směrově.Ultrazvukové vlny mají velkou schopnost pronikat kapalinami a pevnými látkami, zejména v neprůhledných slunečních pevných látkách, které mohou proniknout do hloubky desítek metrů.Ultrazvukové vlny, které se setkají s nečistotami nebo rozhraními, budou produkovat významné odrazy a formovat odrazy do ozvěny a dotyk pohybujících se objektů může vyvolat Dopplerův efekt.Senzory vyvinuté na základě ultrazvukových charakteristik se nazývají 'ultrazvukové senzory' a jsou široce používány v průmyslu, národní obraně, biomedicíně atd.

Protože však Curieův bod piezoelektrického materiálu je obecně relativně vysoký, zejména ultrazvukový senzor používaný pro diagnostiku používá malý ultrazvukový senzor, je pracovní teplota relativně nízká a může fungovat po dlouhou dobu bez poruchy.Lékařské ultrazvukové sondy mají relativně vysoké teploty a vyžadují samostatné chladicí zařízení.Citlivost závisí především na samotném waferu.Koeficient elektromechanické vazby je velký a citlivost je vysoká;jinak je citlivost nízká.Existují tři důvody:

1. Frekvence současných ultrazvukových senzorů je relativně pevná.Například snímač 40 kHz lze použít pouze při 38-42 kHz.Ostatní frekvence jsou podobné.V současné době jsou senzory s širokým frekvenčním rozsahem sotva vidět, jako je 40 kHz ~ 500 kHz;

2.Hnací napětí je relativně vysoké, obecně mezi 100Vp-p a 1500Vp-p.V mnoha nízkonapěťových zařízeních je pro zesílení vyžadován pulzní transformátor, ale také to přinese některé komplikované problémy.Pokud je k dispozici snímač s 3 ~ 5V nízkonapěťovým pohonem (větší výkon), bude to lepší;

3. Citlivost by měla být vyšší.

Je vidět, že ultrazvukový senzor dokáže vysílat, přijímat a analyzovat zvuk, který naše lidské ucho nedokáže zachytit.Pokud jde o detekci, použití ultrazvukových senzorů může dosáhnout funkcí, jako je ultrazvukové měření vzdálenosti a ultrazvuková detekce defektů, které lze použít k detekci vraků ponorek, nepřátelských ponorek a zobrazení kovových vnitřních zranění.Ty lze aplikovat do různých technických oborů jako je průmysl, zemědělství, lehký průmysl a lékařství, které úzce souvisejí s naším životem.