Vantaggi e svantaggi dei sensori ad ultrasuoni

I sensori ad ultrasuoni hanno le caratteristiche di alta precisione di misurazione, funzionamento stabile e compensazione della temperatura. Sono ampiamente utilizzati nella produzione, energia, materiali da costruzione misurati metallurgici, sostanze chimiche, alimenti, automobili, depositi, navi, navi, tessuti, trasporto, esplorazione, livello di liquido, monitoraggio a livello, rilevamento del flusso aperto, tecnologia robot, trasformazione alimentare e altre industrie possono misurare sia materiali liquidi che materiali solidi.

Sebbene gli ultrasuoni siano ampiamente usati, come dice il proverbio, il buon oro non è abbastanza, nessuno è perfetto. Dalla tua precedente comprensione ed esperienza dei sensori ad ultrasuoni, ci sono vantaggi e svantaggi dei sensori ad ultrasuoni, questi vantaggi e svantaggi avranno un certo impatto sulla nostra vita? Questo è quando comprendiamo i sensori ad ultrasuoni approfonditi, devono prestare attenzione. 

Prima di tutto, parliamo del principio di lavoro del sensore ad ultrasuoni: il sensore ad ultrasuoni è un sensore sviluppato usando le caratteristiche delle onde ad ultrasuoni. La sonda ad ultrasuoni è composta principalmente da chip piezoelettrici, che possono sia trasmettere che ricevere onde ad ultrasuoni. Il generatore ultrasonico piezoelettrico utilizza effettivamente la risonanza del cristallo piezoelettrico per funzionare. Ha due patatine piezoelettriche e una piastra di risonanza. Quando la frequenza del segnale dell'impulso applicato ai suoi poli è uguale alla frequenza di oscillazione naturale del wafer piezoelettrico, il wafer piezoelettrico risuonerà e guiderà la piastra di risonanza per vibrare, che genererà onde ultrasoniche. Al contrario, se non viene applicata alcuna tensione tra i due elettrodi quando la piastra di risonanza riceve onde ad ultrasuoni, prenderà il wafer piezoelettrico per vibrare e convertire l'energia meccanica in segnali elettrici. In questo momento, diventa un ricevitore ad ultrasuoni. Le sonde ad ultrasuoni a bassa potenza sono utilizzate principalmente per il rilevamento. Hanno molte strutture diverse e possono essere divisi in sonde dritte (onde longitudinali), sonde oblique (onde trasversali), sonde di superficie (onde di superficie), sonde d'onda di agnello (onda di agnello) e doppie sonde che una sonda riflette e una sonda riceve).

In secondo luogo, l'uso di caratteristiche ultrasoniche per misurare gli oggetti ha molti vantaggi. Questo perché le onde ad ultrasuoni hanno le caratteristiche di alta frequenza, lunghezza d'onda corta e piccoli fenomeni di diffrazione, in particolare una buona direttività, e possono essere raggi e propagazione direzionale. Le onde ad ultrasuoni hanno una grande capacità di penetrare liquidi e solidi, specialmente nei solidi del sole opaco, che possono penetrare una profondità di decine di metri. Le onde ad ultrasuoni che incontrano impurità o interfacce produrranno riflessi significativi e formaranno riflessi negli echi e toccare gli oggetti in movimento possono produrre l'effetto Doppler. I sensori sviluppati in base alle caratteristiche ad ultrasuoni sono chiamati 'sensori ad ultrasuoni ' e sono ampiamente utilizzati nell'industria, nella difesa nazionale, nella biomedicina, ecc.

Tuttavia, poiché il punto Curie del materiale piezoelettrico è generalmente relativamente alto, in particolare il sensore ad ultrasuoni utilizzato per la diagnosi utilizza un piccolo sensore ad ultrasuoni, la temperatura di lavoro è relativamente bassa e può funzionare a lungo senza fallimento. Le sonde ad ultrasuoni mediche hanno temperature relativamente elevate e richiedono attrezzature di refrigerazione separate. La sensibilità dipende principalmente dal wafer stesso. Il coefficiente di accoppiamento elettromeccanico è grande e la sensibilità è alta; Altrimenti, la sensibilità è bassa. Ci sono tre ragioni:

1.La frequenza degli attuali sensori ad ultrasuoni è relativamente fissa. Ad esempio, un sensore a 40 kHz può essere utilizzato solo a 38-42kHz. Altre frequenze sono simili. Al momento, i sensori con una vasta gamma di frequenza sono appena visti, come 40kHz ~ 500kHz;

2.La tensione di guida è relativamente alta, generalmente tra 100VP-P e 1500VP-P. In molti dispositivi a bassa tensione, è necessario un trasformatore di impulsi per aumentare, ma porterà anche alcuni problemi complicati. Se esiste un sensore con un'unità a bassa tensione 3 ~ 5 V (potenza maggiore), sarà meglio;

3. La sensibilità dovrebbe essere più alta.

Si può vedere che il sensore ad ultrasuoni può emettere, ricevere e analizzare il suono che il nostro orecchio umano non può rilevare. In termini di rilevamento, l'uso di sensori ad ultrasuoni può ottenere funzioni come il rilevamento di ranghi ecografici e ultrasuoni, che possono essere utilizzati per rilevare naufraghi sottomarini, sottomarini nemici e visualizzare lesioni interne metalliche. Questi possono essere applicati a vari settori tecnici come industria, agricoltura, industria leggera e cure mediche, che sono strettamente correlati alla nostra vita.