Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των υπερηχητικών αισθητήρων

Οι υπερηχητικοί αισθητήρες έχουν τα χαρακτηριστικά της υψηλής ακρίβειας μέτρησης, της σταθερής λειτουργίας και της αντιστάθμισης της θερμοκρασίας. Χρησιμοποιούνται ευρέως για την κατασκευή, την εξουσία, τα μεταλλουργικά μετρημένα δομικά υλικά, τα χημικά, τα τρόφιμα, τα αυτοκίνητα, την αποθήκευση, τα πλοία, τα πλοία, τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, τη μεταφορά, την εξερεύνηση, το επίπεδο υγρού, την παρακολούθηση επιπέδων, την ανοικτή ανίχνευση ροής, την τεχνολογία ρομπότ, την επεξεργασία τροφίμων και άλλες βιομηχανίες μπορούν να μετρήσουν τόσο τα υγρά υλικά όσο και τα στερεά υλικά.

Αν και ο υπερηχογράφος χρησιμοποιείται ευρέως, όπως λέει η παροιμία, ο καλός χρυσός δεν είναι αρκετός, κανείς δεν είναι τέλειος. Από την προηγούμενη κατανόηση και την εμπειρία σας των υπερηχητικών αισθητήρων, υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των υπερηχητικών αισθητήρων, αυτά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα έχουν ορισμένο αντίκτυπο στη ζωή μας; Αυτό είναι όταν κατανοούμε σε βάθος αισθητήρες υπερήχων, πρέπει να δώσουμε προσοχή. 

Πρώτα απ 'όλα, ας μιλήσουμε για την αρχή λειτουργίας του υπερηχητικού αισθητήρα: ο υπερηχητικός αισθητήρας είναι ένας αισθητήρας που αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά των υπερηχητικών κυμάτων. Ο υπερηχητικός ανιχνευτής αποτελείται κυρίως από πιεζοηλεκτρικά τσιπ, τα οποία μπορούν να μεταδώσουν και να λάβουν υπερηχητικά κύματα. Η πιεζοηλεκτρική υπερηχητική γεννήτρια χρησιμοποιεί στην πραγματικότητα τον συντονισμό του πιεζοηλεκτρικού κρυστάλλου για να εργαστεί. Έχει δύο πιεζοηλεκτρικά τσιπ και μια πλάκα συντονισμού. Όταν η συχνότητα του παλμού σήματος που εφαρμόζεται στους πόλους του είναι ίση με τη φυσική συχνότητα ταλάντωσης του πιεζοηλεκτρικού δισκίου, το πιεζοηλεκτρικό δίσκο θα αντηχεί και θα οδηγήσει την πλάκα συντονισμού να δονείται, η οποία θα δημιουργήσει υπερηχητικά κύματα. Αντίθετα, εάν δεν εφαρμόζεται τάση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων όταν η πλάκα συντονισμού λαμβάνει υπερηχητικά κύματα, θα πιέσει το πιεζοηλεκτρικό δίσκο για να δονείται και να μετατρέψει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτή τη στιγμή, γίνεται ένας υπερηχητικός δέκτης. Οι ανιχνευτές υπερήχων χαμηλής ισχύος χρησιμοποιούνται κυρίως για ανίχνευση. Έχουν πολλές διαφορετικές δομές και μπορούν να χωριστούν σε ευθείες ανιχνευτές (διαμήκη κύματα), λοξούς ανιχνευτές (εγκάρσια κύματα), επιφανειακούς ανιχνευτές (επιφανειακά κύματα), ανιχνευτές κυμάτων αρνιού (κύμα αρνιού) και διπλούς ανιχνευτές που αντανακλούν και λαμβάνει ένας ανιχνευτής).

Δεύτερον, η χρήση υπερηχητικών χαρακτηριστικών για τη μέτρηση των αντικειμένων έχει πολλά πλεονεκτήματα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα υπερηχητικά κύματα έχουν τα χαρακτηριστικά των φαινομένων υψηλής συχνότητας, μικρού μήκους κύματος και μικρού διάθλασης, ιδιαίτερα καλής κατευθυντικότητας, και μπορεί να είναι η ακτίνα και η κατευθυντική διάδοση. Τα υπερηχητικά κύματα έχουν μεγάλη ικανότητα να διεισδύουν σε υγρά και στερεά, ειδικά σε αδιαφανή ήλιο, τα οποία μπορούν να διεισδύσουν σε βάθος δεκάδων μέτρων. Τα υπερηχητικά κύματα που αντιμετωπίζουν ακαθαρσίες ή διεπαφές θα παράγουν σημαντικές αντανακλάσεις και θα διαμορφώσουν τις αντανακλάσεις σε ηχώ και τα συγκινητικά κινούμενα αντικείμενα μπορούν να παράγουν το φαινόμενο Doppler. Οι αισθητήρες που αναπτύσσονται με βάση τα υπερηχητικά χαρακτηριστικά ονομάζονται 'υπερηχητικοί αισθητήρες ' και χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, την εθνική άμυνα, τη βιοϊατρική κ.λπ.

Ωστόσο, επειδή το σημείο Curie του πιεζοηλεκτρικού υλικού είναι γενικά σχετικά υψηλό, ειδικά ο υπερηχητικός αισθητήρας που χρησιμοποιείται για τη διάγνωση χρησιμοποιεί έναν μικρό υπερηχητικό αισθητήρα, η θερμοκρασία εργασίας είναι σχετικά χαμηλή και μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς αποτυχία. Οι ιατρικοί ανιχνευτές υπερήχων έχουν σχετικά υψηλές θερμοκρασίες και απαιτούν ξεχωριστό εξοπλισμό ψύξης. Η ευαισθησία εξαρτάται κυρίως από το ίδιο το δίσκο. Ο συντελεστής ηλεκτρομηχανικής σύζευξης είναι μεγάλος και η ευαισθησία είναι υψηλή. Διαφορετικά, η ευαισθησία είναι χαμηλή. Υπάρχουν τρεις λόγοι:

1. Η συχνότητα των ρεύματος υπερηχητικών αισθητήρων είναι σχετικά σταθερή. Για παράδειγμα, ένας αισθητήρας 40kHz μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε 38-42kHz. Άλλες συχνότητες είναι παρόμοιες. Επί του παρόντος, οι αισθητήρες με ευρύ φάσμα συχνοτήτων δεν φαίνονται σχεδόν, όπως 40kHz ~ 500kHz.

2. Η τάση οδήγησης είναι σχετικά υψηλή, γενικά μεταξύ 100VP-P και 1500VP-P. Σε πολλές συσκευές χαμηλής τάσης, απαιτείται ένας μετασχηματιστής παλμών για την ενίσχυση, αλλά θα φέρει επίσης κάποια περίπλοκα προβλήματα. Εάν υπάρχει ένας αισθητήρας με κίνηση χαμηλής τάσης 3 ~ 5V (μεγαλύτερη ισχύ), θα είναι καλύτερη.

3. Η ευαισθησία πρέπει να είναι υψηλότερη.

Μπορεί να φανεί ότι ο υπερηχητικός αισθητήρας μπορεί να εκπέμπει, να λαμβάνει και να αναλύσει τον ήχο που δεν μπορεί να ανιχνεύσει το ανθρώπινο αυτί μας. Από την άποψη της ανίχνευσης, η χρήση υπερηχητικών αισθητήρων μπορεί να επιτύχει λειτουργίες όπως υπερηχητική και ανίχνευση υπερηχητικών ελαττωμάτων, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση υποβρυχίων ναυαγίων, υποβρύχιων εχθρών και εμφάνισης μεταλλικών εσωτερικών τραυματισμών. Αυτά μπορούν να εφαρμοστούν σε διάφορους τεχνικούς τομείς, όπως η βιομηχανία, η γεωργία, η ελαφριά βιομηχανία και η ιατρική περίθαλψη, οι οποίες σχετίζονται στενά με τη ζωή μας.