Kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik mempunyai ciri -ciri ketepatan pengukuran yang tinggi, operasi stabil, dan pampasan suhu. Mereka digunakan secara meluas dalam pembuatan, kuasa, bahan binaan diukur logam, bahan kimia, makanan, kereta, pergudangan, kapal, kapal, tekstil, pengangkutan, penerokaan, tahap cecair, pemantauan tahap, pengesanan aliran parit terbuka, teknologi robot, pemprosesan makanan, dan industri lain dapat mengukur kedua -dua bahan cecair dan bahan -bahan pepejal.

Walaupun ultrasound digunakan secara meluas, seperti kata pepatah, emas yang baik tidak mencukupi, tiada siapa yang sempurna. Dari pemahaman dan pengalaman sebelumnya terhadap sensor ultrasonik, adakah terdapat kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik, adakah kelebihan dan kelemahan ini mempunyai kesan tertentu terhadap kehidupan kita? Ini adalah apabila kita memahami sensor ultrasonik secara mendalam, perlu memberi perhatian. 

Pertama sekali, mari bercakap tentang prinsip kerja sensor ultrasonik: Sensor ultrasonik adalah sensor yang dibangunkan menggunakan ciri -ciri gelombang ultrasonik. Siasatan ultrasonik terutamanya terdiri daripada cip piezoelektrik, yang boleh menghantar dan menerima gelombang ultrasonik. Penjana ultrasonik piezoelektrik sebenarnya menggunakan resonans kristal piezoelektrik untuk berfungsi. Ia mempunyai dua cip piezoelektrik dan plat resonans. Apabila kekerapan isyarat nadi yang digunakan pada tiangnya sama dengan kekerapan ayunan semulajadi wafer piezoelektrik, wafer piezoelektrik akan bergema dan memacu plat resonans untuk bergetar, yang akan menghasilkan gelombang ultrasonik. Sebaliknya, jika tiada voltan digunakan di antara kedua -dua elektrod apabila plat resonans menerima gelombang ultrasonik, ia akan menekan wafer piezoelektrik untuk bergetar dan menukar tenaga mekanikal ke dalam isyarat elektrik. Pada masa ini, ia menjadi penerima ultrasonik. Probe ultrasonik kuasa rendah kebanyakannya digunakan untuk pengesanan. Mereka mempunyai banyak struktur yang berbeza dan boleh dibahagikan kepada probe lurus (gelombang longitudinal), probe serong (gelombang melintang), probe permukaan (gelombang permukaan), probe gelombang kambing (gelombang kambing), dan probe ganda satu probe mencerminkan dan satu siasatan menerima).

Kedua, penggunaan ciri -ciri ultrasonik untuk mengukur objek mempunyai banyak kelebihan. Ini kerana gelombang ultrasonik mempunyai ciri -ciri frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, dan fenomena difraksi kecil, terutama diarahkan yang baik, dan boleh menjadi sinar dan penyebaran arah. Gelombang ultrasonik mempunyai keupayaan yang besar untuk menembusi cecair dan pepejal, terutamanya dalam pepejal matahari yang tidak dapat menembusi kedalaman puluhan meter. Gelombang ultrasonik yang menghadapi kekotoran atau antara muka akan menghasilkan refleksi yang signifikan dan membentuk refleksi menjadi gema, dan menyentuh objek bergerak dapat menghasilkan kesan Doppler. Sensor yang dibangunkan berdasarkan ciri -ciri ultrasonik dipanggil 'sensor ultrasonik ' dan digunakan secara meluas dalam industri, pertahanan negara, bioperubatan, dll.

Walau bagaimanapun, kerana titik Curie bahan piezoelektrik umumnya agak tinggi, terutamanya sensor ultrasonik yang digunakan untuk diagnosis menggunakan sensor ultrasonik kecil, suhu kerja agak rendah, dan ia boleh berfungsi untuk masa yang lama tanpa kegagalan. Probe ultrasound perubatan mempunyai suhu yang agak tinggi dan memerlukan peralatan penyejukan yang berasingan. Kepekaan terutamanya bergantung kepada wafer itu sendiri. Koefisien gandingan elektromekanik adalah besar dan sensitiviti tinggi; Jika tidak, sensitiviti adalah rendah. Terdapat tiga sebab:

1. Kekerapan sensor ultrasonik semasa agak tetap. Sebagai contoh, sensor 40kHz hanya boleh digunakan pada 38-42kHz. Frekuensi lain adalah serupa. Pada masa ini, sensor dengan julat frekuensi yang luas tidak dilihat, seperti 40kHz ~ 500kHz;

2. Voltan memandu agak tinggi, secara amnya antara 100VP-P dan 1500VP-P. Dalam banyak peranti voltan rendah, pengubah nadi diperlukan untuk meningkatkan, tetapi ia juga akan membawa beberapa masalah rumit. Sekiranya terdapat sensor dengan pemacu voltan rendah 3 ~ 5V (kuasa yang lebih besar), ia akan lebih baik;

3. Kepekaan harus lebih tinggi.

Ia dapat dilihat bahawa sensor ultrasonik boleh memancarkan, menerima dan menganalisis bunyi yang tidak dapat dikesan oleh telinga manusia. Dari segi pengesanan, penggunaan sensor ultrasonik dapat mencapai fungsi seperti pengesanan kelemahan ultrasonik dan ultrasonik, yang dapat digunakan untuk mengesan kapal karam kapal selam, kapal selam musuh, dan memaparkan kecederaan dalaman logam. Ini boleh digunakan untuk pelbagai bidang teknikal seperti industri, pertanian, industri ringan dan rawatan perubatan, yang berkait rapat dengan kehidupan kita.