Vor- und Nachteile von Ultraschallsensoren

Ultraschallsensoren zeichnen sich durch hohe Messgenauigkeit, stabilen Betrieb und Temperaturkompensation aus.Sie werden häufig in den Bereichen Fertigung, Energie, metallurgisch gemessene Baustoffe, Chemikalien, Lebensmittel, Automobile, Lagerhaltung, Schiffe, Textilien, Transport, Exploration, Flüssigkeitsstand, Füllstandsüberwachung, Strömungserkennung in offenen Gräben, Robotertechnologie, Lebensmittelverarbeitung usw. eingesetzt Andere Branchen können sowohl flüssige als auch feste Materialien messen.

Obwohl Ultraschall weit verbreitet ist, gilt ein Sprichwort: „Gutes Gold reicht nicht aus, niemand ist perfekt.“Gibt es aufgrund Ihres bisherigen Verständnisses und Ihrer Erfahrung mit Ultraschallsensoren irgendwelche Vor- und Nachteile von Ultraschallsensoren? Werden diese Vor- und Nachteile einen gewissen Einfluss auf unser Leben haben?Wenn wir Ultraschallsensoren im Detail verstehen, müssen wir darauf achten. 

Lassen Sie uns zunächst über das Funktionsprinzip des Ultraschallsensors sprechen: Der Ultraschallsensor ist ein Sensor, der die Eigenschaften von Ultraschallwellen nutzt.Die Ultraschallsonde besteht hauptsächlich aus piezoelektrischen Chips, die Ultraschallwellen sowohl senden als auch empfangen können.Der piezoelektrische Ultraschallgenerator nutzt tatsächlich die Resonanz des piezoelektrischen Kristalls für seine Arbeit.Es verfügt über zwei piezoelektrische Chips und eine Resonanzplatte.Wenn die Frequenz des an seine Pole angelegten Impulssignals gleich der natürlichen Schwingungsfrequenz des piezoelektrischen Wafers ist, schwingt der piezoelektrische Wafer mit und versetzt die Resonanzplatte in Schwingungen, wodurch Ultraschallwellen erzeugt werden.Wenn umgekehrt zwischen den beiden Elektroden keine Spannung angelegt wird, während die Resonanzplatte Ultraschallwellen empfängt, drückt sie den piezoelektrischen Wafer in Schwingungen und wandelt mechanische Energie in elektrische Signale um.Zu diesem Zeitpunkt wird es zu einem Ultraschallempfänger.Zur Detektion werden meist Ultraschallsonden mit geringer Leistung eingesetzt.Sie haben viele unterschiedliche Strukturen und können in gerade Sonden (Längswellen), schräge Sonden (Querwellen), Oberflächensonden (Oberflächenwellen), Lambwellensonden (Lambwelle) und Doppelsonden unterteilt werden. Eine Sonde reflektiert und eine Sonde empfängt. .

Zweitens hat die Verwendung von Ultraschalleigenschaften zur Messung von Objekten viele Vorteile.Dies liegt daran, dass Ultraschallwellen die Eigenschaften hoher Frequenz, kurzer Wellenlänge und kleiner Beugungsphänomene aufweisen, insbesondere einer guten Richtwirkung, und eine Strahl- und Richtungsausbreitung ermöglichen können.Ultraschallwellen haben eine große Fähigkeit, Flüssigkeiten und Feststoffe zu durchdringen, insbesondere undurchsichtige Sonnenfeststoffe, die eine Tiefe von mehreren zehn Metern erreichen können.Ultraschallwellen, die auf Verunreinigungen oder Grenzflächen treffen, erzeugen erhebliche Reflexionen und formen Reflexionen in Echos, und die Berührung bewegter Objekte kann den Doppler-Effekt erzeugen.Sensoren, die auf der Grundlage von Ultraschalleigenschaften entwickelt wurden, werden „Ultraschallsensoren“ genannt und werden häufig in der Industrie, der Landesverteidigung, der Biomedizin usw. eingesetzt.

Da jedoch der Curie-Punkt des piezoelektrischen Materials im Allgemeinen relativ hoch ist, insbesondere der zur Diagnose verwendete Ultraschallsensor, der einen kleinen Ultraschallsensor verwendet, ist die Arbeitstemperatur relativ niedrig und er kann lange Zeit ohne Ausfall arbeiten.Medizinische Ultraschallsonden weisen relativ hohe Temperaturen auf und erfordern separate Kühlgeräte.Die Empfindlichkeit hängt hauptsächlich vom Wafer selbst ab.Der elektromechanische Kopplungskoeffizient ist groß und die Empfindlichkeit hoch;andernfalls ist die Empfindlichkeit gering.Es gibt drei Gründe:

1. Die Frequenz aktueller Ultraschallsensoren ist relativ fest.Beispielsweise kann ein 40-kHz-Sensor nur bei 38-42 kHz verwendet werden.Andere Frequenzen sind ähnlich.Derzeit sind Sensoren mit einem breiten Frequenzbereich wie 40 kHz bis 500 kHz kaum zu sehen.

2. Die Antriebsspannung ist relativ hoch, im Allgemeinen zwischen 100 Vp-p und 1500 Vp-p.In vielen Niederspannungsgeräten ist zur Verstärkung ein Impulstransformator erforderlich, der jedoch auch einige komplizierte Probleme mit sich bringt.Wenn ein Sensor mit 3 bis 5 V Niederspannungsantrieb (größere Leistung) vorhanden ist, ist dies besser.

3. Die Empfindlichkeit sollte höher sein.

Es ist ersichtlich, dass der Ultraschallsensor den Schall aussenden, empfangen und analysieren kann, den unser menschliches Ohr nicht wahrnehmen kann.In Bezug auf die Erkennung können durch den Einsatz von Ultraschallsensoren Funktionen wie Ultraschallentfernung und Ultraschallfehlererkennung erreicht werden, mit denen U-Boot-Schiffswracks und feindliche U-Boote erkannt und innere Metallverletzungen angezeigt werden können.Diese können auf verschiedene technische Bereiche wie Industrie, Landwirtschaft, Leichtindustrie und medizinische Behandlung angewendet werden, die eng mit unserem Leben verbunden sind.