مزایا و مضرات سنسورهای اولتراسونیک

سنسورهای اولتراسونیک ویژگی های اندازه گیری بالا ، عملکرد پایدار و جبران دما را دارند. آنها به طور گسترده ای در ساخت ، نیرو ، مصالح ساختمانی اندازه گیری شده متالورژی ، مواد شیمیایی ، مواد غذایی ، خودروها ، انبارداری ، کشتی ها ، کشتی ها ، منسوجات ، حمل و نقل ، اکتشاف ، سطح مایع ، نظارت بر سطح ، تشخیص جریان خندق باز ، فناوری ربات ، پردازش مواد غذایی و سایر صنایع می توانند مواد مایع و مواد جامد را اندازه گیری کنند.

اگرچه سونوگرافی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد ، همانطور که گفته می شود ، طلا خوب کافی نیست ، اما هیچ کس کامل نیست. آیا از درک و تجربه قبلی شما از سنسورهای اولتراسونیک ، آیا مزایا و مضرات سنسورهای اولتراسونیک وجود دارد ، آیا این مزایا و معایب تأثیر خاصی در زندگی ما خواهد گذاشت؟ این زمانی است که ما سنسورهای اولتراسونیک را عمیق می دانیم ، باید توجه کنیم. 

اول از همه ، اجازه دهید در مورد اصل کار سنسور اولتراسونیک صحبت کنیم: سنسور اولتراسونیک یک سنسور است که با استفاده از ویژگی های امواج اولتراسونیک ایجاد شده است. کاوشگر اولتراسونیک عمدتاً از تراشه های پیزوالکتریک تشکیل شده است ، که هم می توانند امواج اولتراسونیک را منتقل و دریافت کنند. ژنراتور اولتراسونیک پیزوالکتریک در واقع از رزونانس کریستال پیزو الکتریک برای کار استفاده می کند. دارای دو تراشه پیزوالکتریک و یک صفحه رزونانس است. هنگامی که فرکانس سیگنال پالس اعمال شده بر روی قطب های آن برابر با فرکانس نوسان طبیعی ویفر پیزوالکتریک باشد ، ویفر پیزوالکتریک طنین انداز می شود و صفحه رزونانس را به سمت لرزش سوق می دهد ، که باعث ایجاد امواج اولتراسونیک می شود. در مقابل ، اگر هیچ ولتاژ بین دو الکترود در هنگام دریافت صفحه رزونانس امواج اولتراسونیک اعمال شود ، ویفر پیزوالکتریک را فشار می دهد تا لرزش و انرژی مکانیکی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کند. در این زمان ، به یک گیرنده اولتراسونیک تبدیل می شود. پروب های اولتراسونیک کم مصرف بیشتر برای تشخیص استفاده می شود. آنها ساختارهای مختلفی دارند و می توانند به پروب های مستقیم (امواج طولی) ، پروب های مورب (امواج عرضی) ، پروب های سطح (امواج سطح) ، پروب های موج بره (موج بره) و پروب های دوگانه یک پروب منعکس کننده و یک پروب دریافت شوند).

ثانیا ، استفاده از خصوصیات اولتراسونیک برای اندازه گیری اشیاء مزایای بسیاری دارد. دلیل این امر این است که امواج اولتراسونیک دارای ویژگی های فرکانس بالا ، طول موج کوتاه و پدیده های پراش کوچک ، به ویژه هدایت خوب هستند و می توانند اشعه و انتشار جهت دار باشند. امواج اولتراسونیک توانایی زیادی در نفوذ به مایعات و مواد جامد ، به ویژه در مواد جامد آفتاب مات دارند که می تواند به عمق ده ها متر نفوذ کند. امواج اولتراسونیک که با ناخالصی ها یا رابط ها روبرو می شوند ، بازتاب های قابل توجهی را ایجاد می کنند و بازتاب هایی را در پژواک ایجاد می کنند و لمس کردن اشیاء در حال حرکت می تواند اثر داپلر را ایجاد کند. سنسورهای توسعه یافته بر اساس خصوصیات اولتراسونیک 'سنسورهای اولتراسونیک' نامیده می شوند و به طور گسترده در صنعت ، دفاع ملی ، زیست پزشکی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.

با این حال ، از آنجا که نقطه کوری از مواد پیزو الکتریک به طور کلی نسبتاً زیاد است ، به خصوص سنسور اولتراسونیک مورد استفاده برای تشخیص از یک سنسور اولتراسونیک کوچک استفاده می کند ، دمای کار نسبتاً کم است و می تواند برای مدت طولانی و بدون خرابی کار کند. پروب های سونوگرافی پزشکی دارای دمای نسبتاً بالایی هستند و به تجهیزات تبرید جداگانه احتیاج دارند. حساسیت عمدتاً به خود ویفر بستگی دارد. ضریب اتصال الکترومکانیکی زیاد است و حساسیت آن زیاد است. در غیر این صورت ، حساسیت کم است. سه دلیل وجود دارد:

1. فرکانس سنسورهای اولتراسونیک فعلی نسبتاً ثابت است. به عنوان مثال ، یک سنسور 40kHz فقط در 38-42kHz قابل استفاده است. فرکانس های دیگر مشابه هستند. در حال حاضر ، سنسورهایی با دامنه فرکانس گسترده به سختی دیده می شوند ، مانند 40kHz ~ 500kHz.

2. ولتاژ رانندگی نسبتاً زیاد است ، به طور کلی بین 100VP-P و 1500VP-P. در بسیاری از دستگاه های ولتاژ کم ، یک ترانسفورماتور پالس برای تقویت لازم است ، اما همچنین مشکلات پیچیده ای را به همراه خواهد داشت. اگر یک سنسور با درایو ولتاژ کم 5 ولت (قدرت بزرگتر) وجود داشته باشد ، بهتر خواهد بود.

3. حساسیت باید بالاتر باشد.

مشاهده می شود که سنسور اولتراسونیک می تواند صدایی را که گوش انسان ما نمی تواند تشخیص دهد ، دریافت ، دریافت و تجزیه و تحلیل کند. از نظر تشخیص ، استفاده از سنسورهای اولتراسونیک می تواند توابعی مانند سونوگرافی و تشخیص نقص اولتراسونیک را بدست آورد که می تواند برای تشخیص کشتی های زیر دریایی ، زیردریایی های دشمن و نمایش آسیب های داخلی فلز استفاده شود. این موارد می تواند در زمینه های مختلف فنی مانند صنعت ، کشاورزی ، صنعت نور و درمان پزشکی که از نزدیک با زندگی ما ارتباط دارند ، استفاده شود.