Ultrasonik sensörlerin avantajları ve dezavantajları

Ultrasonik sensörler yüksek ölçüm doğruluğu, kararlı çalışma ve sıcaklık telafisi özelliklerine sahiptir.İmalat, enerji, metalurjik olarak ölçülen yapı malzemeleri, kimyasallar, gıda, otomobil, depolama, gemi, gemi, tekstil, ulaşım, keşif, Sıvı seviyesi, seviye izleme, açık hendek akış tespiti, robot teknolojisi, gıda işleme ve diğer endüstriler hem sıvı malzemeleri hem de katı malzemeleri ölçebilir.

Her ne kadar ultrason yaygın olarak kullanılsa da, söylendiği gibi, iyi altın yeterli değildir, kimse mükemmel değildir.Ultrasonik sensörlere ilişkin önceki bilginiz ve deneyiminize göre, ultrasonik sensörlerin avantajları ve dezavantajları var mı, bu avantaj ve dezavantajların hayatımıza belirli bir etkisi olacak mı?İşte bu noktada ultrasonik sensörleri derinlemesine anlıyoruz, dikkat etmek gerekiyor. 

Öncelikle ultrasonik sensörün çalışma prensibinden bahsedelim: Ultrasonik sensör, ultrasonik dalgaların özellikleri kullanılarak geliştirilmiş bir sensördür.Ultrasonik prob esas olarak ultrasonik dalgaları hem iletebilen hem de alabilen piezoelektrik çiplerden oluşur.Piezoelektrik ultrasonik jeneratör aslında çalışmak için piezoelektrik kristalin rezonansını kullanır.İki piezoelektrik çipi ve bir rezonans plakası vardır.Kutuplarına uygulanan darbe sinyalinin frekansı, piezoelektrik levhanın doğal salınım frekansına eşit olduğunda, piezoelektrik levha rezonansa girecek ve rezonans plakasını titreşmeye yönlendirecek ve bu da ultrasonik dalgalar üretecektir.Tersine, rezonans plakası ultrasonik dalgaları aldığında iki elektrot arasına voltaj uygulanmazsa, piezoelektrik levhayı titreştirecek ve mekanik enerjiyi elektrik sinyallerine dönüştürecek şekilde bastıracaktır.Şu anda ultrasonik bir alıcı haline geliyor.Düşük güçlü ultrasonik problar çoğunlukla algılama için kullanılır.Birçok farklı yapıya sahiptirler ve düz problar (boyuna dalgalar), eğik problar (enine dalgalar), yüzey probları (yüzey dalgaları), kuzu dalga probları (kuzu dalgası) ve ikili problara ayrılabilirler. Bir prob yansıtır ve bir prob alır) .

İkincisi, nesneleri ölçmek için ultrasonik özelliklerin kullanılmasının birçok avantajı vardır.Bunun nedeni, ultrasonik dalgaların yüksek frekans, kısa dalga boyu ve küçük kırınım fenomeni, özellikle iyi yönlülük özelliklerine sahip olması ve ışın ve yönlü yayılım olabilmesidir.Ultrasonik dalgalar, onlarca metre derinliğe nüfuz edebilen, özellikle opak güneş katılarında, sıvılara ve katılara nüfuz etme konusunda büyük bir yeteneğe sahiptir.Safsızlıklarla veya arayüzlerle karşılaşan ultrasonik dalgalar, önemli yansımalar üretecek ve yansımaları yankılara dönüştürecek ve hareketli nesnelere dokunmak Doppler efekti üretebilecektir.Ultrasonik özelliklere dayalı olarak geliştirilen sensörlere 'ultrasonik sensörler' adı verilmektedir ve sanayi, milli savunma, biyotıp vb. alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bununla birlikte, piezoelektrik malzemenin Curie noktası genellikle nispeten yüksek olduğundan, özellikle teşhis için kullanılan ultrasonik sensör küçük bir ultrasonik sensör kullandığından, çalışma sıcaklığı nispeten düşüktür ve uzun süre arızasız çalışabilir.Tıbbi ultrason probları nispeten yüksek sıcaklıklara sahiptir ve ayrı soğutma ekipmanı gerektirir.Hassasiyet esas olarak levhanın kendisine bağlıdır.Elektromekanik bağlantı katsayısı büyüktür ve hassasiyet yüksektir;aksi halde hassasiyet düşüktür.Üç nedeni var:

1.Mevcut ultrasonik sensörlerin frekansı nispeten sabittir.Örneğin 40KHz'lik bir sensör yalnızca 38-42KHz'de kullanılabilir.Diğer frekanslar da benzerdir.Şu anda 40KHz ~ 500KHz gibi geniş frekans aralığına sahip sensörler neredeyse hiç görülmüyor;

2. Sürüş voltajı nispeten yüksektir, genellikle 100Vp-p ile 1500Vp-p arasındadır.Pek çok alçak gerilim cihazında güçlendirme için darbe transformatörüne ihtiyaç duyulur ancak bu, bazı karmaşık sorunları da beraberinde getirecektir.3 ~ 5V düşük voltaj sürücülü (daha büyük güç) bir sensör varsa daha iyi olacaktır;

3.Hassasiyet daha yüksek olmalıdır.

Ultrasonik sensörün insan kulağımızın algılayamadığı sesleri yayabildiği, alabildiği ve analiz edebildiği görülmektedir.Tespit açısından, ultrasonik sensörlerin kullanımı, denizaltı gemi enkazlarını, düşman denizaltılarını tespit etmek ve metal iç yaralanmaları görüntülemek için kullanılabilecek ultrasonik menzil ve ultrasonik kusur tespiti gibi işlevleri gerçekleştirebilir.Bunlar sanayi, tarım, hafif sanayi ve tıbbi tedavi gibi hayatımızı yakından ilgilendiren çeşitli teknik alanlara uygulanabilmektedir.