Предности и мане ултразвучних сензора

Ултразвучни сензори имају карактеристике високе тачности мерења, стабилног рада и температурне компензације. Они се широко користе у производњи, енергетици, металуршким мереним грађевинским материјалима, хемикалијама, храни, аутомобилима, складиштењу, бродовима, бродовима, текстилу, транспорту, истраживању, нивоу течности, праћењу нивоа, детекцији протока у отвореном јарку, роботској технологији, преради хране и другим индустријама могу мерити и течне и чврсте материјале.

Иако се ултразвук широко користи, како се каже, добро злато није довољно, нико није савршен. Из вашег досадашњег разумевања и искуства ултразвучних сензора, да ли постоје неке предности и мане ултразвучних сензора, да ли ће ове предности и мане имати одређени утицај на наше животе? Ово је када дубље разумемо ултразвучне сензоре, треба обратити пажњу. 

Пре свега, хајде да причамо о принципу рада ултразвучног сензора: ултразвучни сензор је сензор развијен коришћењем карактеристика ултразвучних таласа. Ултразвучна сонда се углавном састоји од пиезоелектричних чипова, који могу да преносе и примају ултразвучне таласе. Пиезоелектрични ултразвучни генератор заправо користи резонанцију пиезоелектричног кристала за рад. Има два пиезоелектрична чипа и резонантну плочу. Када је фреквенција импулсног сигнала примењеног на његове полове једнака природној фреквенцији осциловања пиезоелектричне плочице, пиезоелектрична плочица ће резонирати и покренути резонантну плочу да вибрира, што ће генерисати ултразвучне таласе. Супротно томе, ако се између две електроде не примени напон када резонантна плоча прима ултразвучне таласе, она ће притиснути пиезоелектричну плочицу да вибрира и претворити механичку енергију у електричне сигнале. У овом тренутку, постаје ултразвучни пријемник. За детекцију се углавном користе ултразвучне сонде мале снаге. Имају много различитих структура и могу се поделити на равне сонде (лонгитудинални таласи), косе сонде (попречни таласи), површинске сонде (површински таласи), сонде ламб таласа (ламб талас) и двоструке сонде. Једна сонда рефлектује, а једна сонда прима).

Друго, употреба ултразвучних карактеристика за мерење објеката има много предности. То је зато што ултразвучни таласи имају карактеристике високе фреквенције, кратке таласне дужине и феномена мале дифракције, посебно добре усмерености, и могу да се шире и шире. Ултразвучни таласи имају велику способност да продиру у течности и чврсте материје, посебно у непрозирне сунчеве чврсте материје, које могу продрети у дубину од десетина метара. Ултразвучни таласи који наилазе на нечистоће или интерфејсе ће произвести значајне рефлексије и формирати рефлексије у ехо, а додиривање покретних објеката може произвести Доплеров ефекат. Сензори развијени на основу ултразвучних карактеристика називају се 'ултразвучни сензори' и широко се користе у индустрији, националној одбрани, биомедицини итд.

Међутим, пошто је Киријева тачка пиезоелектричног материјала генерално релативно висока, посебно ултразвучни сензор који се користи за дијагнозу користи мали ултразвучни сензор, радна температура је релативно ниска и може радити дуго времена без квара. Медицинске ултразвучне сонде имају релативно високе температуре и захтевају посебну опрему за хлађење. Осетљивост углавном зависи од саме обланде. Коефицијент електромеханичке спреге је велики и осетљивост је висока; иначе, осетљивост је ниска. Постоје три разлога:

1. Фреквенција тренутних ултразвучних сензора је релативно фиксна. На пример, сензор од 40КХз се може користити само на 38-42КХз. Друге фреквенције су сличне. Тренутно се скоро не виде сензори са широким фреквентним опсегом, као што су 40КХз ~ 500КХз;

2. Погонски напон је релативно висок, углавном између 100Вп-п и 1500Вп-п. У многим нисконапонским уређајима потребан је импулсни трансформатор за појачање, али ће то донети и неке компликоване проблеме. Ако постоји сензор са 3 ~ 5В нисконапонским погоном (већа снага), биће боље;

3.Осетљивост би требало да буде већа.

Може се видети да ултразвучни сензор може да емитује, прима и анализира звук који наше људско ухо не може да открије. Што се тиче детекције, коришћењем ултразвучних сензора могу се постићи функције као што су ултразвучни распон и ултразвучна детекција грешака, који се могу користити за откривање олупина подморница, непријатељских подморница и приказ унутрашњих повреда метала. Они се могу применити на различите техничке области као што су индустрија, пољопривреда, лака индустрија и лечење, које су уско повезане са нашим животима.