Прынцып ультрагукавога дыяпазону

Ультрагукавое дыяпазон - гэта тэхналогія, якая выкарыстоўвае гукавыя хвалі для вызначэння адлегласці паміж двума аб'ектамі. Ён стаў важным інструментам у розных галінах, у тым ліку аўтамабільнай, аховы здароўя і робататэхнікі. Мэтай гэтага артыкула з'яўляецца прадастаўленне вычарпальнага тлумачэння прынцыпу ультрагукавога дыяпазону і яго прымянення.

Што такое ультрагукавы дыяпазон?

Ультрагукавое дыяпазон-гэта тэхніка, якая выкарыстоўвае высокачашчынныя гукавыя хвалі для вызначэння адлегласці паміж двума аб'ектамі. Ён працуе, перадаючы ультрагукавую хвалю з пераўтваральніка і вымяраючы час, які патрабуецца, каб хваля адскочыла назад пасля ўдару аб'екта. Час, які патрабуецца для вяртання хвалі, выкарыстоўваецца для вылічэння адлегласці паміж пераўтваральнікам і аб'ектам. Існуюць розныя тыпы ультрагукавых датчыкаў, у тым ліку датчыкаў для пераўтваральніка і падвойных датчыкаў пераўтваральніка.

Прынцып працы ультрагукавога дыяпазону

Прынцып ультрагукавога дыяпазону заснаваны на фізіцы гукавых хваль. Калі ўльтрагукавая хваля перадаецца з пераўтваральніка, яна рухаецца па паветры і дасягае аб'екта. Затым хваля адскоквае назад да пераўтваральніка, і вымяраецца час, каб хваля вымерала. Гэты час выкарыстоўваецца для вылічэння адлегласці паміж пераўтваральнікам і аб'ектам.

Датчык гуляе важную ролю ў ультрагукавым дыяпазоне. Ён адказвае як за перадачу і атрыманне ультрагукавой хвалі. Датчык пераўтварае электрычныя сігналы ў механічныя вібрацыі, якія затым перадаюцца як ультрагукавыя хвалі. Калі хваля трапляе ў аб'ект і адскоквае назад, пераўтваральнік атрымлівае хвалю і пераўтварае яе назад у электрычны сігнал.

Перавагі і абмежаванні ультрагукавога дыяпазону

Ультрагукавы дыяпазон мае некалькі пераваг у параўнанні з іншымі тэхналогіямі. Гэта бескантактавы, а значыць, ён можа быць выкарыстаны для вымярэння адлегласці паміж аб'ектамі, не дакранаючыся да іх. Гэта таксама дакладна, забяспечваючы дакладныя вымярэнні нават на вялікіх адлегласцях.

Аднак ультрагукавы дыяпазон таксама мае некаторыя абмежаванні. На гэта ўплывае фактары навакольнага асяроддзя, такія як тэмпература, ціск паветра і вільготнасць. Ён таксама не можа пракрасціся ў цвёрдыя аб'екты, гэта значыць, ён не можа вымераць адлегласць да аб'екта, які знаходзіцца за іншым аб'ектам. Гэта можа абмежаваць яго карыснасць у некаторых прыкладаннях.

У параўнанні з іншымі тэхналогіямі дыяпазону, такімі як лазерны дыяпазон і інфрачырвоны дыяпазон, ультрагукавы дыяпазон, адносна недарагі і просты ў рэалізацыі. Гэта робіць яго папулярным выбарам для шырокага спектру прыкладанняў.

Прымяненне ультрагукавога дыяпазону

Ультрагукавы дыяпазон выкарыстоўваецца ў розных галінах, у тым ліку аўтамабільнай, медыцынскай дапамогі і робататэхнікі. У аўтамабільнай прамысловасці выкарыстоўваецца ультрагукавое дыяпазон для вымярэння адлегласці і выяўлення перашкод у транспартных сродках. Гэта дазваляе транспартным сродкам пазбягаць сутыкненняў і бяспечна прыпаркаваць.

У сферы аховы здароўя ўльтрагукавое ўмяшанне выкарыстоўваецца для неінвазіўнай візуалізацыі і вымярэння адлегласці паміж унутранымі органамі. Гэта дазваляе медыцынскім работнікам дыягнаставаць і лячыць пацыентаў без неабходнасці інвазівных працэдур.

У галіне робататэхнікі выкарыстоўваецца ультрагукавое ўмяшанне для навігацыі і пазбягання перашкод. Робаты, абсталяваныя ультрагукавымі датчыкамі, могуць арыентавацца ў складаных умовах і пазбягаць перашкод, што робіць іх больш эфектыўнымі і эфектыўнымі.

Будучыня ультрагукавога дыяпазону

Поле ультрагукавога дыяпазону хутка развіваецца, і новыя дасягненні ўвесь час ажыццяўляюцца. У будучыні цалкам верагодна, што ультрагукавое ўмяшанне будзе інтэгравана ў яшчэ больш галін і прыкладанняў.

Адзін з патэнцыяльных будучых прымянення ультрагукавога дыяпазону знаходзіцца ў галіне аўтаномных транспартных сродкаў. Аўтаномныя транспартныя сродкі запатрабуюць высока дакладных і надзейных сістэм вымярэння адлегласці для бяспечнага навігацыі. Ультрагукавое ўмяшанне можа гуляць вырашальную ролю ў гэтым, забяспечваючы неабходныя вымярэнні адлегласці, каб дазволіць аўтаномным транспартным сродкам бяспечна працаваць.

Яшчэ адно патэнцыяльнае прымяненне ультрагукавога дыяпазону - у галіне прамысловай аўтаматызацыі. З павелічэннем попыту на эфектыўныя і эканамічна эфектыўныя сістэмы аўтаматызацыі ўльтрагукавое ўмяшанне можа адыграць ключавую ролю ў забеспячэнні дакладных і надзейных вымярэнняў для прамысловых робатаў.

Выснова

У заключэнне, ультрагукавое дыяпазон-гэта тэхналогія, якая выкарыстоўвае высокачашчынныя гукавыя хвалі для вызначэння адлегласці паміж двума аб'ектамі. Ён стаў важным інструментам у розных галінах, у тым ліку аўтамабільнай, аховы здароўя і робататэхнікі. Прынцып ультрагукавога дыяпазону заснаваны на фізіцы гукавых хваль і стаў магчымым за кошт выкарыстання ультрагукавых пераўтваральнікаў. У той час як ультрагукавое дыяпазон мае некаторыя абмежаванні, ён таксама мае некалькі пераваг, што робіць яго папулярным выбарам для шырокага спектру прыкладанняў. Будучыня ультрагукавога дыяпазону выглядае ярка, з новымі дасягненнямі і патэнцыяльнымі прыкладаннямі на гарызонце.

Частата гукавой хвалі, якую чалавечыя вушы могуць пачуць, складае 20 Гц ～ 20 кГц. Калі частата перавышае 20 кГц, чалавечае вуха не чуе. Такім чынам, мы называем гукавую хвалю з частатой вышэй за 20 кГц 'ультрагукавой хвалі '.

Ультрагукавое даследаванне мае моцную накіраванасць і падарожнічае на вялікую адлегласць у паветры. Гэта будзе адлюстравана пры сустрэчы з перашкодамі. Таму людзі часта выкарыстоўваюць ультрагукавую хвалю для вымярэння адлегласці.

Часцей за ўсё метад ультрагукавога вымярэння адлегласці - гэта метад выяўлення рэха. Ультрагукавы перадатчык выпраменьвае ультрагукавыя хвалі ў пэўным кірунку. У той жа час, калі выкід, таймер пачынае тэрміны. Ультрагукавы прыёмнік спыняецца адразу, калі ён атрымлівае адлюстраваныя ультрагукавыя хвалі. Хуткасць распаўсюджвання ультрагукавых хваль у паветры складае 340 м/с. Згодна з часам, зафіксаваным таймерам, можна вылічыць адлегласць ад пункту выкіду да паверхні перашкод.

Асноўныя паказчыкі эфектыўнасці ультрагукавых датчыкаў ўключаюць:

(1) Працоўная частата. Працоўная частата - гэта рэзанансная частата п'езаэлектрычнага чыпа. Калі частата напружання пераменнага току, якая прымяняецца да двух канцоў, роўная рэзананснай частаце чыпа, выходная энергія з'яўляецца самай вялікай, а адчувальнасць таксама самая высокая.

(2) працоўная тэмпература. Паколькі кропка адлегласці п'езаэлектрычнага матэрыялу, як правіла, адносна высокая, асабліва ўльтрагукавы зонд для дыягностыкі выкарыстоўвае невялікую магутнасць, таму працоўная тэмпература адносна нізкая, і яна можа працаваць на працягу доўгага часу без адмовы. Тэмпература ультрагукавога зонда, які выкарыстоўваецца ў медыцынскім лячэнні, адносна высокая, і патрабуецца асобнае астуджальнае прылада.

(3) адчувальнасць. У асноўным гэта залежыць ад самога вытворчасці, каэфіцыент электрамеханічнай сувязі вялікі, а адчувальнасць высокая.

З хуткім развіццём навукі і тэхналогій нам не складана знайсці прымяненне ультрагукавых датчыкаў. Напрыклад, для вымярэння адлегласці выкарыстоўваецца ўльтрагукавыя хвалі, каб рэалізаваць функцыю паркоўкі і пазбягання перашкод. Інжынер з Manorshi рэкамендую тры ультрагукавыя датчыкі MSW-A1458H09TR, MSW-A1440H09TR і MSW-A1840H12TR. Яны валодаюць добрай стабільнасцю, высокай адчувальнасцю і высокай дакладнасцю, і гэта было добра прынята рынкам.