Prinsippet om ultralydområde

Ultralydområde er en teknologi som bruker lydbølger for å bestemme avstanden mellom to objekter. Det har blitt et essensielt verktøy i forskjellige bransjer, inkludert bilindustri, helsevesen og robotikk. Hensikten med denne artikkelen er å gi en omfattende forklaring av prinsippet om ultralydområde og dens anvendelser.

Hva er ultrasonisk varierende?

Ultrasonisk rekkevidde er en teknikk som bruker høyfrekvente lydbølger for å bestemme avstanden mellom to objekter. Det fungerer ved å overføre en ultralydbølge fra en svinger og måle tiden det tar for bølgen å sprette tilbake etter å ha truffet et objekt. Tiden det tar før bølgen kommer tilbake brukes til å beregne avstanden mellom svinger og objekt. Det er forskjellige typer ultralydsensorer, inkludert enkeltomformersensorer og doble transdusersensorer.

Arbeidsprinsipp for ultralyd

Prinsippet om ultralydområde er basert på fysikken i lydbølger. Når en ultralydbølge overføres fra en svinger, beveger den seg gjennom luften og når et objekt. Bølgen spretter deretter tilbake til svingeren, og tiden det tar for bølgen å returnere måles. Denne gangen brukes til å beregne avstanden mellom svinger og objekt.

Transduseren spiller en viktig rolle i ultralydområdet. Det er ansvarlig for både å overføre og motta ultralydbølgen. Transduseren konverterer elektriske signaler til mekaniske vibrasjoner, som deretter overføres som ultralydbølger. Når bølgen treffer et objekt og spretter tilbake, mottar svingeren bølgen og konverterer den tilbake til et elektrisk signal.

Fordeler og begrensninger i ultralyd

Ultralydområde har flere fordeler i forhold til andre varierende teknologier. Det er ikke-kontakt, noe som betyr at den kan brukes til å måle avstanden mellom objekter uten å fysisk berøre dem. Det er også nøyaktig, og gir presise målinger selv over lange avstander.

Imidlertid har ultralydområder også noen begrensninger. Det påvirkes av miljøfaktorer som temperatur, lufttrykk og fuktighet. Den kan heller ikke trenge gjennom faste gjenstander, noe som betyr at den ikke kan måle avstanden til et objekt som ligger bak et annet objekt. Dette kan begrense dens nytte i visse applikasjoner.

Sammenlignet med andre varierende teknologier, for eksempel laserområde og infrarødt varierende, er ultralydområdet relativt billig og enkelt å implementere. Dette gjør det til et populært valg for et bredt spekter av applikasjoner.

Bruksområder av ultralydområdet

Ultralydområde brukes i en rekke bransjer, inkludert bilindustri, helsetjenester og robotikk. I bilindustrien brukes ultralydområde for avstandsmåling og hindringsdeteksjon i kjøretøy. Dette gjør at kjøretøyer kan unngå kollisjoner og parkerer trygt.

I helsevesenet brukes ultralydområde for ikke-invasiv avbildning og måling av avstanden mellom indre organer. Dette lar medisinsk fagpersoner diagnostisere og behandle pasienter uten behov for invasive prosedyrer.

Innen robotikk brukes ultralydområde for navigasjon og hindring for hindringer. Roboter utstyrt med ultralydsensorer kan navigere i komplekse miljøer og unngå hindringer, noe som gjør dem mer effektive og effektive.

Fremtiden til ultralyd varierende

Feltet med ultralyd varierende utvikler seg raskt, med nye fremskritt hele tiden. I fremtiden er det sannsynlig at ultralydområdet vil bli integrert i enda flere bransjer og applikasjoner.

En potensiell fremtidig anvendelse av ultralydområde er innen autonome kjøretøy. Autonome kjøretøyer vil kreve svært nøyaktige og pålitelige avstandsmålingssystemer for å navigere trygt. Ultralydområde kan spille en avgjørende rolle i dette, og gi de nødvendige avstandsmålingene for å la autonome kjøretøy fungere trygt.

En annen potensiell anvendelse av ultralydområde er innen industriell automatisering. Med den økende etterspørselen etter effektive og kostnadseffektive automatiseringssystemer, kan ultralydområdet spille en nøkkelrolle i å gi nøyaktige og pålitelige målinger for industriroboter.

Konklusjon

Avslutningsvis er ultralydområde en teknologi som bruker høyfrekvente lydbølger for å bestemme avstanden mellom to objekter. Det har blitt et essensielt verktøy i forskjellige bransjer, inkludert bilindustri, helsevesen og robotikk. Prinsippet om ultralydområde er basert på fysikken i lydbølger og blir muliggjort ved bruk av ultralydomformer. Mens ultralydområdet har noen begrensninger, har den også flere fordeler, noe som gjør det til et populært valg for et bredt spekter av applikasjoner. Fremtiden til ultralydområdet ser lys ut, med nye fremskritt og potensielle applikasjoner i horisonten.

Lydbølgefrekvensen som menneskelige ører kan høre er 20Hz ～ 20 kHz. Når frekvensen er høyere enn 20 kHz, kan ikke det menneskelige øret høre det. Derfor kaller vi lydbølgen med en frekvens høyere enn 20 kHz 'Ultrasonic Wave '.

Ultralyd har en sterk direktivitet og reiser lang avstand i luften. Det vil bli reflektert når du møter hindringer. Derfor bruker folk ofte ultralydbølge for avstandsmåling.

Den mest metoden for måling av ultralydavstand er ekkodeteksjonsmetoden. Ultralydsenderen avgir ultralydbølger i en viss retning. Samtidig som utslippet starter tidtakeren timing. Ultralydmottakeren stopper timingen umiddelbart når den mottar de reflekterte ultralydbølgene. Forplantningshastigheten til ultralydbølger i luften er 340 m/s. I henhold til den tid som er registrert av tidtakeren, kan avstanden fra utslippspunktet til hindringsoverflaten beregnes.

De viktigste ytelsesindikatorene for ultralydsensorer inkluderer:

(1) Arbeidsfrekvens. Arbeidsfrekvensen er resonansfrekvensen til den piezoelektriske brikken. Når frekvensen av vekselstrømspenningen påført de to endene er lik resonansfrekvensen til brikken, er utgangsenergien den største, og følsomheten er også den høyeste.

(2) Arbeidstemperatur. Siden avstandspunktet til det piezoelektriske materialet generelt er relativt høyt, bruker spesielt ultralydsonden for diagnose en liten effekt, så arbeidstemperaturen er relativt lav, og den kan fungere i lang tid uten svikt. Temperaturen på ultralydsonden som brukes i medisinsk behandling er relativt høy, og en egen kjøleanordning er nødvendig.

(3) Følsomhet. Det avhenger hovedsakelig av selve produksjonsbrikken, den elektromekaniske koblingskoeffisienten er stor, og følsomheten er høy.

Med den raske utviklingen av vitenskap og teknologi er det ikke vanskelig for oss å finne anvendelsen av ultralydsensorer. For eksempel bruker den reverserende radaren ultralydbølger for å måle avstand, for å innse funksjonen til parkering og hindring. Ingeniør fra Manorshi anbefaler tre ultralydsensorer MSW-A1458H09TR, MSW-A1440H09TR, og MSW-A1840H12TR. De har god stabilitet, høy følsomhet og høy presisjon, og har vært at den ble godt mottatt av markedet.