Ուլտրաձայնային աստիճանի սկզբունքը

Ուլտրաձայնային տատանվելը տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է ձայնային ալիքներ `երկու օբյեկտների միջեւ հեռավորությունը որոշելու համար: Այն դարձել է տարբեր արդյունաբերություններում էական գործիք, ներառյալ ավտոմոբիլային, առողջապահական եւ ռոբոտաշինության մեջ: Այս հոդվածի նպատակը ուլտրաձայնային տատանվող եւ դրա կիրառման սկզբունքի համապարփակ բացատրություն տալն է:

Ինչ է ուլտրաձայնային տեւողությունը:

Ուլտրաձայնային տատանվելը տեխնիկա է, որն օգտագործում է բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներ, երկու օբյեկտների միջեւ հեռավորությունը որոշելու համար: Այն աշխատում է, փոխանցելով ուլտրաձայնային ալիքը փոխարկիչից փոխանցելով եւ չափելով ալիքը, որպեսզի ալիքը ցատկվի օբյեկտի հարվածելուց հետո: Ալիքի վերադառնալու համար անհրաժեշտ ժամանակը օգտագործվում է փոխպատվաստման եւ օբյեկտի միջեւ հեռավորությունը հաշվարկելու համար: Կան ուլտրաձայնային տվիչների տարբեր տեսակներ, ներառյալ մեկ տրանսֆորմատորի սենսորներ եւ երկակի տրանսֆորմատորի ցուցիչներ:

Ուլտրաձայնային տատանվելու աշխատանքային սկզբունքը

Ուլտրաձայնային տատանման սկզբունքը հիմնված է ձայնային ալիքների ֆիզիկայի վրա: Երբ ուլտրաձայնային ալիքը փոխանցվում է տրանսֆորմատորից, այն ճանապարհորդում է օդով եւ հասնում օբյեկտի: The ալիքը այնուհետեւ վերադառնում է փոխարկիչ, եւ չափվում է ալիքի վերադարձի համար անհրաժեշտ ժամանակը: Այս անգամ օգտագործվում է փոխակերպիչի եւ օբյեկտի միջեւ հեռավորությունը հաշվարկելու համար:

Փոխարկիչը կարեւոր դեր է խաղում ուլտրաձայնային տեւողությամբ: Այն պատասխանատու է ուլտրաձայնային ալիքի փոխանցման եւ ստացման համար: Փոխարկիչը էլեկտրական ազդանշաններն է վերածում մեխանիկական թրթռանքների, որոնք այնուհետեւ փոխանցվում են որպես ուլտրաձայնային ալիքներ: Երբ ալիքը հարվածում է օբյեկտին եւ վերադառնում է, փոխարկիչը ստանում է ալիքը եւ այն վերածում է էլեկտրական ազդանշանի:

Ուլտրաձայնային տարածքի առավելություններ եւ սահմանափակումներ

Ուլտրաձայնային տեւողությունը մի քանի առավելություններ ունի `մյուս սկսած տեխնոլոգիաների նկատմամբ: Դա ոչ կոնտակտ է, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է օգտագործվել օբյեկտների միջեւ հեռավորությունը չափելու համար, առանց դրանց ֆիզիկապես դիպչելու: Այն նաեւ ճշգրիտ է, ճշգրիտ չափումներ ապահովելով նույնիսկ երկար հեռավորությունների վրա:

Այնուամենայնիվ, ուլտրաձայնային զանգերը նույնպես որոշակի սահմանափակումներ ունեն: Այն ազդում է բնապահպանական գործոնների վրա, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, օդի ճնշումը եւ խոնավությունը: Այն չի կարող ներթափանցել նաեւ ամուր առարկաներ, այսինքն, այն չի կարող չափել հեռավորությունը մեկ այլ օբյեկտի հետեւում: Սա կարող է սահմանափակել իր օգտակարությունը որոշակի ծրագրերում:

Համեմատության համեմատած այլ տատանվող տեխնոլոգիաների հետ, ինչպիսիք են լազերային տատանվող եւ ինֆրակարմիր աստիճանի, ուլտրաձայնային տարությունները համեմատաբար էժան են եւ հեշտ է իրականացնել: Սա այն դարձնում է հանրաճանաչ ընտրություն ծրագրերի լայն շրջանակի համար:

Ուլտրաձայնային գործընթացի դիմումներ

Ուլտրաձայնային տեւողությունը օգտագործվում է մի շարք արդյունաբերություններում, ներառյալ ավտոմոբիլային, առողջապահական եւ ռոբոտաշինության մեջ: Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ ուլտրաձայնային տեւողությունը օգտագործվում է տրանսպորտային միջոցներում հեռավորության չափման եւ խոչընդոտների հայտնաբերման համար: Սա թույլ է տալիս տրանսպորտային միջոցներին խուսափել բախումներից եւ կայանելուց:

Առողջապահության ոլորտում ուլտրաձայնային տեւողությունը օգտագործվում է ոչ ինվազիվ պատկերման եւ ներքին օրգանների միջեւ հեռավորության չափման համար: Սա բժշկական մասնագետներին թույլ է տալիս ախտորոշել եւ բուժել հիվանդներին `առանց ինվազիվ ընթացակարգերի անհրաժեշտության:

Ռոբոտաշինության ոլորտում ուլտրաձայնային տատանվելը օգտագործվում է նավիգացիայի եւ խոչընդոտների խուսափման համար: Ուլտրաձայնային տվիչներով հագեցած ռոբոտները կարող են նավարկելու բարդ միջավայրեր եւ խուսափել խոչընդոտներից, դրանք դարձնելով ավելի արդյունավետ եւ արդյունավետ:

Ուլտրաձայնային աստիճանի ապագան

Ուլտրաձայնային տատանվող դաշտը արագորեն զարգանում է, նոր առաջխաղացումներ կատարվում են ամբողջ ժամանակ: Ապագայում հավանական է, որ ուլտրաձայնային տեւողությունը ինտեգրվելու է նույնիսկ ավելի շատ արդյունաբերությունների եւ ծրագրերի:

Ուլտրաձայնային տեւողությամբ ապագա մեկ հավանական դիմումը ինքնավար տրանսպորտային միջոցների ոլորտում է: Ինքնավար տրանսպորտային միջոցները կպահանջեն բավականին ճշգրիտ եւ հուսալի հեռավորության չափման համակարգեր `ապահով նավարկելու համար: Ուլտրաձայնային տեւողությունը կարող էր կարեւոր դեր ունենալ դրանում, ապահովելով անհրաժեշտ հեռավոր չափումներ, որպեսզի ինքնավար տրանսպորտային միջոցները ապահով գործեն:

Ուլտրաձայնային տեւողության մեկ այլ հավանական կիրառություն արդյունաբերական ավտոմատացման ոլորտում է: Արդյունավետ եւ ծախսարդյունավետ ավտոմատացման համակարգերի աճող պահանջարկով ուլտրաձայնային տեւողությունը կարող է առանցքային դեր ունենալ արդյունաբերական ռոբոտների ճշգրիտ եւ հուսալի չափումներ ապահովելու գործում:

Եզրափակում

Եզրափակելով, ուլտրաձայնային տեւողությունը տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներ, երկու օբյեկտների միջեւ հեռավորությունը որոշելու համար: Այն դարձել է տարբեր արդյունաբերություններում էական գործիք, ներառյալ ավտոմոբիլային, առողջապահական եւ ռոբոտաշինության մեջ: Ուլտրաձայնային տատանման սկզբունքը հիմնված է ձայնային ալիքների ֆիզիկայի վրա եւ հնարավոր է դարձել ուլտրաձայնային փոխարկիչների օգտագործման միջոցով: Թեեւ ուլտրաձայնային տեւողությունը ունի որոշ սահմանափակումներ, այն ունի նաեւ մի քանի առավելություն, այն դարձնելով հանրաճանաչ ընտրություն կիրառական լայն շրջանակի համար: Ուլտրաձայնային տարանջատման ապագան պայծառ տեսք ունի, նոր առաջխաղացումներով եւ հորիզոնում հնարավոր դիմումներով:

Ձայնային ալիքի հաճախականությունը, որ մարդկային ականջները կարող են լսել, 20hz ~ 20khz է: Երբ հաճախականությունը ավելի բարձր է, քան 20khz- ը, մարդու ականջը չի կարող լսել դա: Հետեւաբար, մենք անվանում ենք ձայնային ալիք, 20khz 'ուլտրաձայնային ալիքի ալիքի ավելի բարձր հաճախականությամբ:

Ուլտրաձայնը ուժեղ հրահանգ ունի եւ օդում երկար հեռավորության վրա է ճանապարհորդում: Այն արտացոլվելու է խոչընդոտների բախման ժամանակ: Հետեւաբար, մարդիկ հաճախ օգտագործում են ուլտրաձայնային ալիք հեռավորության չափման համար:

Ուլտրաձայնային հեռավորության չափման ամենատարածված մեթոդը Echo հայտնաբերման մեթոդն է: Ուլտրաձայնային հաղորդիչը որոշակի ուղղությամբ արտանետում է ուլտրաձայնային ալիքները: Միաժամանակ արտանետում, ժամանակաչափը սկսում է ժամկետները: Ուլտրաձայնային ստացողը դադարեցնում է ժամանակի ժամանակը, երբ այն ստանում է արտացոլված ուլտրաձայնային ալիքները: Օդի ուլտրաձայնային ալիքների տարածման արագությունը 340 մ / վ է: Ժամանակաչափի կողմից արձանագրված ժամանակի համաձայն, արտանետման կետից հեռավորության վրա գտնվող հեռավորությունը կարող է հաշվարկվել:

Ուլտրաձայնային տվիչների հիմնական կատարողական ցուցանիշները ներառում են.

(1) աշխատանքային հաճախականությունը: Աշխատանքային հաճախականությունը Պիեզոէլեկտրական չիպի ռեզոնանսային հաճախականությունն է: Երբ նրա երկու ծայրերը կիրառվող AC լարման հաճախությունը հավասար է չիպի ռեզոնանսային հաճախականությանը, ելքային էներգիան ամենամեծն է, եւ զգայունությունը նույնպես ամենաբարձրն է:

(2) աշխատանքային ջերմաստիճանը: Քանի որ Պիեզոէլեկտրական նյութի հեռավորության վրա ընդհանուր առմամբ համեմատաբար բարձր է, հատկապես ախտորոշման ուլտրաձայնային զոնդը օգտագործում է փոքր ուժ, ուստի աշխատանքային ջերմաստիճանը համեմատաբար ցածր է: Բուժման մեջ օգտագործվող ուլտրաձայնային զոնդի ջերմաստիճանը համեմատաբար բարձր է, եւ պահանջվում է առանձին հովացման սարք:

(3) Զգայունություն: Այն հիմնականում կախված է արտադրությունից chip ինքնին, էլեկտրամեխանիկական զուգակցման գործակիցը մեծ է, եւ զգայունությունը մեծ է:

Գիտության եւ տեխնոլոգիայի արագ զարգացումով մեզ համար դժվար չէ գտնել ուլտրաձայնային տվիչների կիրառումը: Օրինակ, հակադարձող ռադարը օգտագործում է ուլտրաձայնային ալիքներ `հեռավորությունը չափելու համար, որպեսզի իրականացվի կայանման գործառույթը եւ խոչընդոտը խուսափելու գործառույթը: Manorshi- ի ինժեներ խորհուրդ են տալիս MSW-A1458H09tr, MSW-A1440H09TR, MSW-A1840H12TR: Նրանք ունեն լավ կայունություն, բարձր զգայունություն եւ բարձր ճշգրտություն եւ եղել են շուկայի կողմից լավ ընդունված: