Vantagens e desvantagens de sensores ultrassônicos

Os sensores ultrassônicos têm as características de alta precisão de medição, operação estável e compensação de temperatura. Eles são amplamente utilizados na fabricação, energia, materiais de construção medidos metalúrgicos, produtos químicos, alimentos, automóveis, armazenamento, navios, navios, têxteis, transporte, exploração, nível de líquido, monitoramento de nível, detecção de valas abertas, tecnologia de robôs, processamento de alimentos e outras indústrias podem medir materiais líquidos e materiais sólidos.

Embora o ultrassom seja amplamente utilizado, como diz o ditado, o bom ouro não é suficiente, ninguém é perfeito. Do seu entendimento e experiência anteriores de sensores ultrassônicos, existem vantagens e desvantagens dos sensores ultrassônicos, essas vantagens e desvantagens terão um certo impacto em nossas vidas? É quando entendemos os sensores ultrassônicos em profundidade, precisam prestar atenção. 

Primeiro de tudo, vamos falar sobre o princípio de trabalho do sensor ultrassônico: o sensor ultrassônico é um sensor desenvolvido usando as características das ondas ultrassônicas. A sonda ultrassônica é composta principalmente por chips piezoelétricos, que podem transmitir e receber ondas ultrassônicas. O gerador ultrassônico piezoelétrico realmente usa a ressonância do cristal piezoelétrico para funcionar. Possui dois chips piezoelétricos e uma placa de ressonância. Quando a frequência do sinal de pulso aplicada aos seus pólos é igual à frequência de oscilação natural da bolacha piezoelétrica, a wafer piezoelétrica ressoa e direcionará a placa de ressonância para vibrar, que gera ondas ultrassônicas. Por outro lado, se nenhuma tensão for aplicada entre os dois eletrodos quando a placa de ressonância receber ondas ultrassônicas, ele pressionará a wafer piezoelétrica para vibrar e converter energia mecânica em sinais elétricos. Neste momento, ele se torna um receptor ultrassônico. As sondas ultrassônicas de baixa potência são usadas principalmente para detecção. Eles têm muitas estruturas diferentes e podem ser divididas em sondas retas (ondas longitudinais), sondas oblíquas (ondas transversais), sondas de superfície (ondas de superfície), sondas de onda de cordeiro (onda de cordeiro) e sondas duplas que uma sonda reflete e uma sonda recebe).

Em segundo lugar, o uso de características ultrassônicas para medir objetos tem muitas vantagens. Isso ocorre porque as ondas ultrassônicas têm as características de alta frequência, comprimento de onda curto e pequenos fenômenos de difração, especialmente boa diretividade, e pode ser raio e propagação direcional. As ondas ultrassônicas têm uma grande capacidade de penetrar líquidos e sólidos, especialmente em sólidos solares opacos, o que pode penetrar em uma profundidade de dezenas de metros. Ondas ultrassônicas que encontram impurezas ou interfaces produzirão reflexões significativas e formarão reflexões sobre ecos, e tocar em objetos em movimento podem produzir o efeito Doppler. Os sensores desenvolvidos com base em características ultrassônicas são chamadas de 'sensores ultrassônicos' e são amplamente utilizados na indústria, defesa nacional, biomedicina etc.

No entanto, como o ponto curto do material piezoelétrico é geralmente relativamente alto, especialmente o sensor ultrassônico usado para o diagnóstico usa um pequeno sensor ultrassônico, a temperatura de trabalho é relativamente baixa e pode funcionar por um longo tempo sem falha. As sondas de ultrassom médico têm temperaturas relativamente altas e requerem equipamentos de refrigeração separados. A sensibilidade depende principalmente da própria bolacha. O coeficiente de acoplamento eletromecânico é grande e a sensibilidade é alta; Caso contrário, a sensibilidade é baixa. Existem três razões:

1.A frequência de sensores ultrassônicos atuais é relativamente fixa. Por exemplo, um sensor de 40kHz só pode ser usado em 38-42kHz. Outras frequências são semelhantes. Atualmente, os sensores com uma ampla faixa de frequência são mal vistos, como 40kHz ~ 500kHz;

2.A tensão de direção é relativamente alta, geralmente entre 100vp-P e 1500VP-P. Em muitos dispositivos de baixa tensão, é necessário um transformador de pulso para aumentar, mas também trará alguns problemas complicados. Se houver um sensor com 3 ~ 5V de baixa tensão (maior potência), será melhor;

3.A sensibilidade deve ser maior.

Pode -se observar que o sensor ultrassônico pode emitir, receber e analisar o som que nosso ouvido humano não pode detectar. Em termos de detecção, o uso de sensores ultrassônicos pode alcançar funções como variação ultrassônica e detecção de falhas ultrassônicas, que podem ser usadas para detectar naufrágios submarinos, submarinos inimigos e exibir lesões internas de metal. Eles podem ser aplicados a vários campos técnicos, como indústria, agricultura, indústria leve e tratamento médico, que estão intimamente relacionados às nossas vidas.