Prednosti i nedostaci ultrazvučnih senzora

Ultrazvučni senzori imaju karakteristike visoke točnosti mjerenja, stabilnog rada i temperaturne kompenzacije. Naširoko se koriste u proizvodnji, energetici, metalurškim mjerenjima građevinskih materijala, kemikalijama, hrani, automobilima, skladištu, brodovima, brodovima, tekstilu, transportu, istraživanju, razini tekućine, praćenju razine, otkrivanju protoka u otvorenom jarku, robotskoj tehnologiji, preradi hrane i drugim industrijama koje mogu mjeriti i tekuće materijale i čvrste materijale.

Iako je ultrazvuk u širokoj primjeni, kako se kaže, dobro zlato nije dovoljno, nitko nije savršen. Iz vašeg prethodnog razumijevanja i iskustva ultrazvučnih senzora, postoje li prednosti i nedostaci ultrazvučnih senzora, hoće li te prednosti i nedostaci imati određeni utjecaj na naše živote? Ovo je kada dubinski razumijemo ultrazvučne senzore, trebamo obratiti pozornost. 

Prije svega, razgovarajmo o principu rada ultrazvučnog senzora: ultrazvučni senzor je senzor razvijen korištenjem karakteristika ultrazvučnih valova. Ultrazvučna sonda se uglavnom sastoji od piezoelektričnih čipova, koji mogu odašiljati i primati ultrazvučne valove. Piezoelektrični ultrazvučni generator zapravo koristi rezonanciju piezoelektričnog kristala za rad. Ima dva piezoelektrična čipa i rezonantnu ploču. Kada je frekvencija pulsnog signala primijenjenog na njegove polove jednaka frekvenciji prirodne oscilacije piezoelektrične pločice, piezoelektrična pločica će rezonirati i pokrenuti rezonantnu ploču da vibrira, što će generirati ultrazvučne valove. Obrnuto, ako nema napona između dviju elektroda kada rezonantna ploča prima ultrazvučne valove, ona će pritisnuti piezoelektričnu pločicu da vibrira i pretvori mehaničku energiju u električne signale. U ovom trenutku postaje ultrazvučni prijemnik. Za detekciju se uglavnom koriste ultrazvučne sonde male snage. Imaju mnogo različitih struktura i mogu se podijeliti na ravne sonde (uzdužni valovi), kose sonde (poprečni valovi), površinske sonde (površinski valovi), sonde lamb valova (lamb val) i dvostruke sonde Jedna sonda reflektira, a jedna sonda prima).

Drugo, korištenje ultrazvučnih karakteristika za mjerenje objekata ima mnoge prednosti. To je zato što ultrazvučni valovi imaju karakteristike visoke frekvencije, kratke valne duljine i male difrakcijske pojave, posebno dobru usmjerenost, te mogu biti zrake i usmjereno širenje. Ultrazvučni valovi imaju veliku sposobnost prodiranja u tekućine i krute tvari, posebno u neprozirne sunčeve krutine, koje mogu prodrijeti u dubinu od nekoliko desetaka metara. Ultrazvučni valovi koji nailaze na nečistoće ili sučelja proizvest će značajne refleksije i oblikovati refleksije u odjeke, a dodirivanje pokretnih objekata može proizvesti Dopplerov efekt. Senzori razvijeni na temelju ultrazvučnih karakteristika nazivaju se 'ultrazvučni senzori' i naširoko se koriste u industriji, nacionalnoj obrani, biomedicini itd.

Međutim, budući da je Curiejeva točka piezoelektričnog materijala općenito relativno visoka, posebno ultrazvučni senzor koji se koristi za dijagnozu koristi mali ultrazvučni senzor, radna temperatura je relativno niska i može raditi dugo vremena bez kvara. Medicinske ultrazvučne sonde imaju relativno visoke temperature i zahtijevaju posebnu rashladnu opremu. Osjetljivost uglavnom ovisi o samoj vafli. Koeficijent elektromehaničke sprege je velik, a osjetljivost visoka; inače je osjetljivost niska. Postoje tri razloga:

1. Frekvencija trenutnih ultrazvučnih senzora je relativno fiksna. Na primjer, senzor od 40 KHz može se koristiti samo na 38-42 KHz. Ostale frekvencije su slične. Trenutačno se rijetko mogu vidjeti senzori sa širokim frekvencijskim rasponom, kao što je 40KHz ~ 500KHz;

2. Pogonski napon je relativno visok, općenito između 100Vp-p i 1500Vp-p. U mnogim niskonaponskim uređajima za pojačanje je potreban impulsni transformator, ali će također donijeti neke komplicirane probleme. Ako postoji senzor s niskonaponskim pogonom od 3 ~ 5 V (veća snaga), to će biti bolje;

3. Osjetljivost bi trebala biti veća.

Vidi se da ultrazvučni senzor može emitirati, primati i analizirati zvuk koji naše ljudsko uho ne može detektirati. Što se tiče detekcije, upotrebom ultrazvučnih senzora mogu se postići funkcije kao što su ultrazvučno mjerenje udaljenosti i ultrazvučno otkrivanje nedostataka, koje se mogu koristiti za otkrivanje olupina podmorskih brodova, neprijateljskih podmornica i prikazivanje metalnih unutarnjih ozljeda. Oni se mogu primijeniti na različita tehnička područja kao što su industrija, poljoprivreda, laka industrija i liječenje, koja su usko povezana s našim životima.