หลักการของอัลตราโซนิกตั้งแต่

การจัดเรียงอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีที่ใช้คลื่นเสียงเพื่อกำหนดระยะห่างระหว่างสองวัตถุ มันได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงยานยนต์การดูแลสุขภาพและหุ่นยนต์ จุดประสงค์ของบทความนี้คือเพื่อให้คำอธิบายที่ครอบคลุมเกี่ยวกับหลักการของอัลตราโซนิกและการใช้งาน

อัลตราโซนิกมีอะไรบ้าง?

การจัดเรียงอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อกำหนดระยะห่างระหว่างสองวัตถุ มันทำงานได้โดยการส่งคลื่นอัลตราโซนิกจากทรานสดิวเซอร์และวัดเวลาที่ใช้ในการเด้งกลับมาหลังจากตีวัตถุ เวลาที่ใช้ในการกลับมาใช้เพื่อคำนวณระยะห่างระหว่างตัวแปลงสัญญาณและวัตถุ มีเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหลายประเภทรวมถึงเซ็นเซอร์ทรานสดิวเซอร์เดี่ยวและเซ็นเซอร์ทรานสดิวเซอร์คู่

หลักการทำงานของอัลตราโซนิกตั้งแต่

หลักการของอัลตราโซนิกนั้นขึ้นอยู่กับฟิสิกส์ของคลื่นเสียง เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกถูกส่งจากทรานสดิวเซอร์มันจะเดินทางผ่านอากาศและไปถึงวัตถุ จากนั้นคลื่นก็กลับไปที่ทรานสดิวเซอร์และเวลาที่ใช้ในการส่งคลื่นกลับจะถูกวัด เวลานี้ใช้ในการคำนวณระยะห่างระหว่างตัวแปลงสัญญาณและวัตถุ

ทรานสดิวเซอร์มีบทบาทสำคัญในการอัลตราโซนิก มันมีหน้าที่รับผิดชอบทั้งการส่งและรับคลื่นอัลตราโซนิก ทรานสดิวเซอร์จะแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นการสั่นสะเทือนเชิงกลซึ่งจะถูกส่งเป็นคลื่นอัลตราโซนิก เมื่อคลื่นกระทบวัตถุและตีกลับกลับตัวแปลงสัญญาณจะได้รับคลื่นและแปลงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ข้อดีและข้อ จำกัด ของอัลตราโซนิก

อัลตราโซนิกมีข้อได้เปรียบหลายประการมากกว่าเทคโนโลยีอื่น ๆ มันไม่ใช่การติดต่อซึ่งหมายความว่าสามารถใช้ในการวัดระยะห่างระหว่างวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัสร่างกาย นอกจากนี้ยังมีความแม่นยำให้การวัดที่แม่นยำแม้ในระยะทางไกล

อย่างไรก็ตามอัลตราโซนิกยังมีข้อ จำกัด บางประการ มันได้รับผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิความดันอากาศและความชื้น นอกจากนี้ยังไม่สามารถเจาะวัตถุที่เป็นของแข็งได้ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถวัดระยะทางไปยังวัตถุที่อยู่เบื้องหลังวัตถุอื่นได้ สิ่งนี้สามารถ จำกัด ประโยชน์ในบางแอปพลิเคชัน

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีอื่น ๆ เช่นเลเซอร์และอินฟราเรดตั้งแต่อัลตราโซนิกมีราคาไม่แพงและใช้งานง่าย สิ่งนี้ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก

การใช้อัลตราโซนิกใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรมรวมถึงยานยนต์การดูแลสุขภาพและหุ่นยนต์ ในอุตสาหกรรมยานยนต์มีการใช้อัลตราโซนิกสำหรับการวัดระยะทางและการตรวจจับสิ่งกีดขวางในยานพาหนะ สิ่งนี้ช่วยให้ยานพาหนะหลีกเลี่ยงการชนและจอดได้อย่างปลอดภัย

ในอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพการใช้อัลตราโซนิกใช้สำหรับการถ่ายภาพแบบไม่รุกรานและการวัดระยะห่างระหว่างอวัยวะภายใน สิ่งนี้ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการแพทย์สามารถวินิจฉัยและรักษาผู้ป่วยได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้ขั้นตอนการรุกราน

ในสาขาของหุ่นยนต์มีการใช้อัลตราโซนิกสำหรับการนำทางและการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง หุ่นยนต์ที่ติดตั้งเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสามารถนำทางสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและหลีกเลี่ยงอุปสรรคทำให้มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

อนาคตของอัลตราโซนิก

สนามอัลตราโซนิกมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วด้วยความก้าวหน้าใหม่ที่เกิดขึ้นตลอดเวลา ในอนาคตมีความเป็นไปได้ที่การรวมอัลตราโซนิกจะรวมเข้ากับอุตสาหกรรมและแอพพลิเคชั่นที่มากขึ้น

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิกในอนาคตที่มีศักยภาพอย่างหนึ่งคือในด้านยานพาหนะอิสระ ยานพาหนะอัตโนมัติจะต้องใช้ระบบการวัดระยะทางที่แม่นยำและเชื่อถือได้สูงเพื่อนำทางอย่างปลอดภัย การจัดเรียงอัลตราโซนิกอาจมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้โดยให้การวัดระยะทางที่จำเป็นเพื่อให้ยานพาหนะอิสระทำงานได้อย่างปลอดภัย

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิกที่มีศักยภาพอีกอย่างหนึ่งคือในด้านระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับระบบอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าการอัลตราโซนิกอาจมีบทบาทสำคัญในการให้การวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้สำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

บทสรุป

โดยสรุปการใช้อัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อกำหนดระยะห่างระหว่างสองวัตถุ มันได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงยานยนต์การดูแลสุขภาพและหุ่นยนต์ หลักการของอัลตราโซนิกนั้นขึ้นอยู่กับฟิสิกส์ของคลื่นเสียงและเกิดขึ้นได้จากการใช้ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิก ในขณะที่การเล่นอัลตราโซนิกมีข้อ จำกัด บางประการ แต่ก็มีข้อได้เปรียบหลายประการทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย อนาคตของอัลตราโซนิกดูสดใสด้วยความก้าวหน้าใหม่และการใช้งานที่มีศักยภาพบนขอบฟ้า

ความถี่คลื่นเสียงที่หูของมนุษย์สามารถได้ยินได้คือ 20Hz ～ 20kHz เมื่อความถี่สูงกว่า 20kHz หูมนุษย์ไม่ได้ยิน ดังนั้นเราจึงเรียกคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกว่า 20kHz 'คลื่นอัลตราโซนิก '

อัลตร้าซาวด์มีทิศทางที่แข็งแกร่งและเดินทางไกลในอากาศ มันจะสะท้อนให้เห็นเมื่อพบอุปสรรค ดังนั้นผู้คนมักใช้คลื่นอัลตราโซนิกสำหรับการวัดระยะทาง

วิธีการวัดระยะทางอัลตราโซนิกที่พบบ่อยที่สุดคือวิธีการตรวจจับเสียงสะท้อน เครื่องส่งสัญญาณอัลตราโซนิกปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกในทิศทางที่แน่นอน ในเวลาเดียวกันกับการปล่อยตัวตัวจับเวลาจะเริ่มเวลา ตัวรับสัญญาณอัลตราโซนิกหยุดเวลาทันทีเมื่อได้รับคลื่นอัลตราโซนิกที่สะท้อน ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นอัลตราโซนิกในอากาศคือ 340m/s ตามเวลาที่บันทึกโดยตัวจับเวลาระยะห่างจากจุดปล่อยก๊าซไปยังพื้นผิวสิ่งกีดขวางสามารถคำนวณได้

ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักของเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก ได้แก่ :

(1) ความถี่ในการทำงาน ความถี่ในการทำงานคือความถี่เรโซแนนท์ของชิป piezoelectric เมื่อความถี่ของแรงดันไฟฟ้า AC ที่ใช้กับปลายทั้งสองนั้นเท่ากับความถี่เรโซแนนท์ของชิปพลังงานเอาท์พุทนั้นใหญ่ที่สุดและความไวก็สูงที่สุดเช่นกัน

(2) อุณหภูมิการทำงาน เนื่องจากจุดระยะทางของวัสดุ piezoelectric โดยทั่วไปค่อนข้างสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งโพรบอัลตราโซนิกสำหรับการวินิจฉัยใช้พลังงานขนาดเล็กดังนั้นอุณหภูมิการทำงานจึงค่อนข้างต่ำและสามารถทำงานได้เป็นเวลานานโดยไม่ล้มเหลว อุณหภูมิของโพรบอัลตราโซนิกที่ใช้ในการรักษาทางการแพทย์ค่อนข้างสูงและจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ทำความเย็นแยกต่างหาก

(3) ความไว ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับชิปการผลิตเองค่าสัมประสิทธิ์การมีเพศสัมพันธ์ทางไฟฟ้ามีขนาดใหญ่และความไวสูง

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมันไม่ยากสำหรับเราที่จะค้นหาการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก ตัวอย่างเช่นเรดาร์ย้อนกลับใช้คลื่นอัลตราโซนิกในการวัดระยะทางเพื่อให้ตระหนักถึงการทำงานของที่จอดรถและการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง วิศวกร จาก Manorshi แนะนำเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสามตัว MSW-A1458H09TR, MSW-A1440H09TR และ MSW-A1840H12TR พวกเขามีความมั่นคงที่ดีความไวสูงและความแม่นยำสูงและได้รับการตอบรับอย่างดีจากตลาด