O princípio da variação ultrassônica

A variação ultrassônica é uma tecnologia que usa ondas sonoras para determinar a distância entre dois objetos. Tornou -se uma ferramenta essencial em vários setores, incluindo automotivo, saúde e robótica. O objetivo deste artigo é fornecer uma explicação abrangente do princípio da variação ultrassônica e de suas aplicações.

O que é ultra -sônico?

A variação ultrassônica é uma técnica que usa ondas sonoras de alta frequência para determinar a distância entre dois objetos. Funciona transmitindo uma onda ultrassônica de um transdutor e medindo o tempo necessário para que a onda se recupere depois de bater em um objeto. O tempo que leva para o retorno da onda é usado para calcular a distância entre o transdutor e o objeto. Existem vários tipos de sensores ultrassônicos, incluindo sensores de transdutor único e sensores de transdutor duplo.

Princípio de trabalho de variação ultrassônica

O princípio da variação ultrassônica é baseada na física das ondas sonoras. Quando uma onda ultrassônica é transmitida de um transdutor, ela viaja pelo ar e atinge um objeto. A onda então salta de volta ao transdutor e o tempo necessário para o retorno da onda é medido. Esse tempo é usado para calcular a distância entre o transdutor e o objeto.

O transdutor desempenha um papel importante na variação ultrassônica. É responsável por transmitir e receber a onda ultrassônica. O transdutor converte sinais elétricos em vibrações mecânicas, que são então transmitidas como ondas ultrassônicas. Quando a onda atinge um objeto e salta de volta, o transdutor recebe a onda e o converte de volta em um sinal elétrico.

Vantagens e limitações de variação ultrassônica

A variação ultrassônica tem várias vantagens em relação a outras tecnologias variantes. Não é de contato, o que significa que pode ser usado para medir a distância entre os objetos sem tocá-los fisicamente. Também é preciso, fornecendo medições precisas, mesmo em longas distâncias.

No entanto, a variação ultrassônica também tem algumas limitações. É afetado por fatores ambientais como temperatura, pressão do ar e umidade. Ele também não pode penetrar em objetos sólidos, o que significa que não pode medir a distância de um objeto que está por trás de outro objeto. Isso pode limitar sua utilidade em determinadas aplicações.

Em comparação com outras tecnologias variantes, como variação a laser e variação de infravermelho, a variação ultrassônica é relativamente barata e fácil de implementar. Isso o torna uma escolha popular para uma ampla gama de aplicações.

Aplicações de variação ultrassônica

A variação ultrassônica é usada em uma variedade de indústrias, incluindo automotivo, saúde e robótica. Na indústria automotiva, a variação ultrassônica é usada para medição de distância e detecção de obstáculos em veículos. Isso permite que os veículos evitem colisões e estacionem com segurança.

No setor de saúde, a variação ultrassônica é usada para imagens não invasivas e medir a distância entre os órgãos internos. Isso permite que os profissionais médicos diagnostiquem e tratem pacientes sem a necessidade de procedimentos invasivos.

No campo da robótica, a variação ultrassônica é usada para navegação e evitar obstáculos. Os robôs equipados com sensores ultrassônicos podem navegar em ambientes complexos e evitar obstáculos, tornando -os mais eficazes e eficientes.

O futuro da variação ultrassônica

O campo da variação ultrassônica está evoluindo rapidamente, com novos avanços sendo feitos o tempo todo. No futuro, é provável que a variação ultrassônica seja integrada a ainda mais indústrias e aplicações.

Uma aplicação futura potencial de variação ultrassônica está no campo de veículos autônomos. Os veículos autônomos exigirão sistemas de medição de distância altamente precisos e confiáveis ​​para navegar com segurança. A variação ultrassônica pode desempenhar um papel crucial nisso, fornecendo as medições de distância necessárias para permitir que veículos autônomos operem com segurança.

Outra aplicação potencial de variação ultrassônica está no campo da automação industrial. Com a crescente demanda por sistemas de automação eficientes e econômicos, a variação ultrassônica pode desempenhar um papel fundamental no fornecimento de medições precisas e confiáveis ​​para os robôs industriais.

Conclusão

Em conclusão, a variação ultrassônica é uma tecnologia que usa ondas sonoras de alta frequência para determinar a distância entre dois objetos. Tornou -se uma ferramenta essencial em vários setores, incluindo automotivo, saúde e robótica. O princípio da variação ultrassônica é baseado na física das ondas sonoras e é possível através do uso de transdutores ultrassônicos. Embora a variação ultrassônica tenha algumas limitações, também tem várias vantagens, tornando -a uma escolha popular para uma ampla gama de aplicações. O futuro da variação ultrassônica parece brilhante, com novos avanços e possíveis aplicações no horizonte.

A frequência de ondas sonoras que os ouvidos humanos ouve são 20Hz ～ 20kHz. Quando a frequência é superior a 20kHz, o ouvido humano não pode ouvi -lo. Portanto, chamamos a onda sonora com uma frequência superior a 20kHz 'onda ultrassônica '.

O ultrassom tem uma forte diretividade e viaja uma longa distância no ar. Será refletido ao encontrar obstáculos. Portanto, as pessoas geralmente usam ondas ultrassônicas para medição da distância.

O método mais comumente de medição de distância ultrassônica é o método de detecção de eco. O transmissor ultrassônico emite ondas ultrassônicas em uma certa direção. Ao mesmo tempo que a emissão, o timer começa a tempo. O receptor ultrassônico para de tempo imediatamente quando recebe as ondas ultrassônicas refletidas. A velocidade de propagação das ondas ultrassônicas no ar é de 340m/s. De acordo com o tempo registrado pelo timer, a distância do ponto de emissão para a superfície do obstáculo pode ser calculada.

Os principais indicadores de desempenho de sensores ultrassônicos incluem:

(1) Frequência de trabalho. A frequência de trabalho é a frequência ressonante do chip piezoelétrico. Quando a frequência da tensão CA aplicada às suas duas extremidades é igual à frequência ressonante do chip, a energia de saída é a maior e a sensibilidade também é a mais alta.

(2) temperatura de trabalho. Como o ponto de distância do material piezoelétrico é geralmente relativamente alto, especialmente a sonda ultrassônica para o diagnóstico usa uma pequena potência, portanto a temperatura de trabalho é relativamente baixa e pode funcionar por um longo tempo sem falha. A temperatura da sonda ultrassônica usada no tratamento médico é relativamente alta e é necessário um dispositivo de resfriamento separado.

(3) Sensibilidade. Depende principalmente do próprio chip de fabricação, o coeficiente de acoplamento eletromecânico é grande e a sensibilidade é alta.

Com o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia, não é difícil encontrar a aplicação de sensores ultrassônicos. Por exemplo, o radar de reversão usa ondas ultrassônicas para medir a distância, para realizar a função do estacionamento e da prevenção de obstáculos. O engenheiro de Manorshi recomenda três sensores ultrassônicos MSW-A1458H09TR, RSW-A1440H09TR e RSW-A1840H12TR. Eles têm boa estabilidade, alta sensibilidade e alta precisão, e foram bem recebidas pelo mercado.