Mga kalamangan at kawalan ng mga ultrasonic sensor

Ang mga ultrasonic sensor ay may mga katangian ng mataas na katumpakan ng pagsukat, matatag na operasyon, at kabayaran sa temperatura. Malawakang ginagamit ang mga ito sa pagmamanupaktura, kapangyarihan, metalurhiko na sinusukat na mga materyales sa gusali, kemikal, pagkain, sasakyan, warehousing, barko, barko, tela, transportasyon, paggalugad, Liquid level, level monitoring, open ditch flow detection, robot technology, food processing, at iba pang industriya ay maaaring masukat ang parehong likidong materyales at solidong materyales.

Kahit na ang ultrasound ay malawakang ginagamit, tulad ng sinasabi, ang magandang ginto ay hindi sapat, walang sinuman ang perpekto. Mula sa iyong nakaraang pag-unawa at karanasan ng mga ultrasonic sensor, mayroon bang anumang mga pakinabang at disadvantages ng mga ultrasonic sensor, magkakaroon ba ng isang tiyak na epekto ang mga pakinabang at disadvantages na ito sa ating buhay? Ito ay kapag naiintindihan namin ang mga ultrasonic sensor nang malalim, Kailangang bigyang pansin. 

Una sa lahat, pag-usapan natin ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng ultrasonic sensor: ang ultrasonic sensor ay isang sensor na binuo gamit ang mga katangian ng ultrasonic waves. Ang ultrasonic probe ay pangunahing binubuo ng piezoelectric chips, na maaaring parehong magpadala at tumanggap ng mga ultrasonic wave. Ang piezoelectric ultrasonic generator ay aktwal na gumagamit ng resonance ng piezoelectric crystal upang gumana. Mayroon itong dalawang piezoelectric chips at isang resonance plate. Kapag ang dalas ng signal ng pulso na inilapat sa mga pole nito ay katumbas ng natural na dalas ng oscillation ng piezoelectric wafer, ang piezoelectric wafer ay tatatak at magtutulak sa resonance plate upang mag-vibrate, na bubuo ng mga ultrasonic wave. Sa kabaligtaran, kung walang boltahe na inilapat sa pagitan ng dalawang electrodes kapag ang resonance plate ay tumatanggap ng mga ultrasonic wave, pipindutin nito ang piezoelectric wafer upang mag-vibrate at i-convert ang mekanikal na enerhiya sa mga electrical signal. Sa oras na ito, ito ay nagiging isang ultrasonic receiver. Ang mga low-power ultrasonic probes ay kadalasang ginagamit para sa pagtuklas. Mayroon silang maraming iba't ibang mga istraktura at maaaring nahahati sa mga tuwid na probe (mga longitudinal wave), pahilig na probe (transverse waves), surface probes (surface waves), lamb wave probes (lamb wave), at dual probes Isang probe ang sumasalamin at isang probe ang natatanggap).

Pangalawa, ang paggamit ng mga katangian ng ultrasonic upang sukatin ang mga bagay ay may maraming mga pakinabang. Iyon ay dahil ang mga ultrasonic wave ay may mga katangian ng mataas na frequency, maikling wavelength, at maliit na diffraction phenomena, lalo na ang mahusay na directivity, at maaaring maging ray at directional propagation. Ang mga ultrasonic wave ay may mahusay na kakayahang tumagos sa mga likido at solido, lalo na sa mga opaque sun solid, na maaaring tumagos sa lalim na sampu-sampung metro. Ang mga ultrasonic na alon na nakakaranas ng mga dumi o mga interface ay magbubunga ng mga makabuluhang pagmuni-muni at bumubuo ng mga pagmuni-muni sa mga dayandang, at ang pagpindot sa mga gumagalaw na bagay ay maaaring magdulot ng Doppler effect. Ang mga sensor na binuo batay sa mga ultrasonic na katangian ay tinatawag na 'ultrasonic sensors' at malawakang ginagamit sa industriya, pambansang depensa, biomedicine, atbp.

Gayunpaman, dahil ang Curie point ng piezoelectric na materyal sa pangkalahatan ay medyo mataas, lalo na ang ultrasonic sensor na ginagamit para sa diagnosis ay gumagamit ng isang maliit na ultrasonic sensor, ang temperatura ng pagtatrabaho ay medyo mababa, at maaari itong gumana nang mahabang panahon nang walang pagkabigo. Ang mga medikal na ultrasound probe ay may medyo mataas na temperatura at nangangailangan ng hiwalay na kagamitan sa pagpapalamig. Ang sensitivity ay pangunahing nakasalalay sa wafer mismo. Ang electromechanical coupling coefficient ay malaki at ang sensitivity ay mataas; kung hindi, mababa ang sensitivity. May tatlong dahilan:

1. Ang dalas ng kasalukuyang mga ultrasonic sensor ay medyo naayos. Halimbawa, ang 40KHz sensor ay maaari lamang gamitin sa 38-42KHz. Ang iba pang mga frequency ay magkatulad. Sa kasalukuyan, ang mga sensor na may malawak na hanay ng dalas ay halos hindi nakikita, tulad ng 40KHz ~ 500KHz;

2. Ang boltahe sa pagmamaneho ay medyo mataas, sa pangkalahatan ay nasa pagitan ng 100Vp-p at 1500Vp-p. Sa maraming mga aparatong may mababang boltahe, kinakailangan ang isang pulse transformer upang mapalakas, ngunit magdadala din ito ng ilang kumplikadong mga problema. Kung mayroong isang sensor na may 3 ~ 5V mababang boltahe drive (mas malaking kapangyarihan), ito ay magiging mas mahusay;

3.Ang sensitivity ay dapat na mas mataas.

Makikita na ang ultrasonic sensor ay maaaring maglabas, tumanggap at mag-analyze ng tunog na hindi nakikita ng ating tainga ng tao. Sa mga tuntunin ng pagtuklas, ang paggamit ng mga ultrasonic sensor ay maaaring makamit ang mga function tulad ng ultrasonic ranging at ultrasonic flaw detection, na maaaring magamit upang makita ang mga pagkawasak ng submarine, mga submarino ng kaaway, at pagpapakita ng mga panloob na pinsala sa metal. Ang mga ito ay maaaring ilapat sa iba't ibang teknikal na larangan tulad ng industriya, agrikultura, magaan na industriya at medikal na paggamot, na malapit na nauugnay sa ating buhay.