Pogostost je definirana kot število signalov ali valovi, ki se lahko pojavijo v določenem času. Enote za frekvenco so Hertz (Hz). Te frekvence so razdeljene na več obsegov, odvisno od frekvenčnih vrednosti. So zelo nizke frekvence (VLF), nizke frekvence (LF), srednje frekvence (MF), visoke frekvence (HF), zelo visoke frekvence (VHF), ultra visoke frekvence (UHF), super visoke frekvence (SHF) in Izredno visoke frekvence (EHF). Frekvenčno območje se lahko razlikuje glede na vrsto frekvence. Frekvenčno območje VLF je od 3 do 30 kHz. Frekvenčno območje LF je od 30 kHz do 300 kHz. Frekvenčno območje MF je od 300 do 3000 kHz. Frekvenčno območje HF je od 3 MHz do 30 MHz. Frekvenčno območje UHF je od 300 MHz do 3000 MHz. Frekvenčno območje SHF se giblje od 3 GHz do 30 GHz. Frekvenčno območje EHF je od 30 GHz do 300 GHz. Ta članek obravnava pregled ultrazvočno pretvornik in njegovo delovanje.
Kaj je ultrazvočni pretvornik?
Ultrazvočni pretvornik je ena vrsta senzorjev, povezanih z zvokom. Te pretvorniki pošljejo električne signale predmetu in ko signal udari v objekt, se vrne v pretvornik. V tem procesu ta pretvornik meri razdaljo predmeta ne z jakostjo zvoka. Ti pretvorniki uporabljajo ultrazvočne valove za merjenje nekaj parametrov. Ima široko paleto aplikacij na različnih področjih. Frekvenčno območje ultrazvočnih valov je nad 20 kHz. Uporabljajo se predvsem za merjenje razdalje. Naslednja slika prikazuje ultrazvočni pretvornik.
ultrazvočni pretvornik
Te pretvornike lahko definiramo kot pretvornike, ki se uporabljajo za pretvorbo ene vrste energije v ultrazvočne vibracije. S temi ultrazvočnimi vibracijami ta pretvornik meri razdaljo predmeta. Na voljo sta v dveh vrstah, kot sta aktivna in pasivna
Načelo delovanja ultrazvočnega pretvornika
Ko se na ta pretvornik uporabi električni signal, ta zavibrira okoli določenega frekvenčnega območja in ustvari zvočni val. Ti zvočni valovi potujejo in kadar koli pride do kakršne koli ovire, bodo ti zvočni valovi odsevali pretvornik, ki bo odmeval. In na koncu pretvornika se ta odmev pretvori v električni signal. Tu pretvornik izračuna časovni interval med pošiljanjem zvočnega vala do sprejema odmevnega signala. The ultrazvočni senzor pošlje ultrazvočni impulz pri 40 kHz, ki potuje po zraku. Ti pretvorniki so boljši od infrardečih senzorjev, ker na te ultrazvočne pretvornike / senzorje ne vplivajo dim, črni materiali itd. Ultrazvočni senzorji odlično odpravljajo motnje v ozadju.
ultrazvočni pretvornik
Ultrazvočni pretvorniki se v glavnem uporabljajo za ugotavljanje razdalje z uporabo ultrazvočnih valov. Razdalja se lahko izmeri po naslednji formuli.
D = ½ * T * C
Tu D označuje razdaljo
T označuje časovno razliko med pošiljanjem in sprejemom ultrazvočnih valov
C označuje zvočno hitrost.
Shema vezja
Ultrazvočni pretvornik ima oddajnik in sprejemnik, zgrajen je s 555 časovniki oz Tehnologija CMOS . Oddajnik in sprejemnik tega pretvornika delujeta na isti frekvenci.
Oddajnik tega pretvornika oddaja ultrazvočne valove proti predmetu in ko zvočni valovi udarijo v objekt, se zvočni signali pretvorijo v ultrazvočne in električne signale. Naslednji diagram prikazuje diagram vezja oddajnika ultrazvočnega pretvornika.
ultrazvočni pretvornik-oddajnik
Vezje sprejemnika sprejme signale po udarcu ultrazvočnih valov v objekt in jih nato pretvori v električno obliko. Naslednji diagram prikazuje diagram vezja sprejemnika ultrazvočnega pretvornika.
ultrazvočni pretvornik-sprejemnik
Vrste ultrazvočnih pretvornikov
Na voljo so različne vrste ultrazvočnih pretvornikov, ki temeljijo na dejavnikih, kot so razporeditev piezoelektričnih kristalov, odtis in frekvenca. So
Linearni ultrazvočni pretvorniki - Pri tej vrsti pretvornikov je piezoelektrična kristalna razporeditev linearna.
Standardni ultrazvočni pretvorniki - Ta vrsta se imenuje tudi konveksni pretvorniki. Pri tej vrsti je piezoelektrični kristal v ukrivljeni obliki. Za poglobljene preiskave so bolj zaželene.
Ultrazvočni pretvorniki s faznim nizom - Pretvorniki faznih nizov imajo majhen odtis in nizko frekvenco. (njegova osrednja frekvenca je 2 MHz - 7 MHz)
Za neporušitveno preskušanje imajo ultrazvočni pretvorniki spet različne tipe. Vzpostavijo stik s pretvorniki, pretvorniki s kotnimi žarki, pretvorniki z zakasnilno črto, potopnimi pretvorniki in pretvorniki z dvojnimi elementi.
Aplikacije
Aplikacije ultrazvočnih pretvornikov so
Ti pretvorniki imajo veliko aplikacij na različnih področjih, kot so industrijska, medicinska itd. Ti imajo več možnosti zaradi ultrazvočnih valov. To pomaga najti cilje, izmeriti razdaljo predmetov do cilja, najti položaj predmeta, izračunati raven, pri čemer so v pomoč tudi ultrazvočni pretvorniki.
Na področju medicine se ultrazvočni pretvornik uporablja pri diagnostičnem testiranju, kirurških napravah pri zdravljenju raka, testiranju notranjih organov, pregledih srca, pregledih oči in maternice so koristni ultrazvočni pretvorniki.
Na industrijskem področju imajo ultrazvočni pretvorniki nekaj pomembnih aplikacij. S temi pretvorniki lahko izmerijo razdaljo nekaterih predmetov, da bi se izognili trčenju, pri upravljanju proizvodne linije, nadzoru nivoja tekočine, zaznavanju prekinitev žice, zaznavanju ljudi za štetje, zaznavanju vozil in še veliko več.
Prednosti in slabosti
Vsak sistem ima prednosti in nekaj slabosti. Tukaj bomo razpravljali o prednosti ultrazvočnega pretvornika.
- Ti ultrazvočni pretvorniki lahko merijo v kateri koli vrsti materiala. Zaznavajo vse vrste materialov.
- Na ultrazvočne pretvornike ne vplivajo temperatura, voda, prah ali kaj drugega.
- V vseh okoljih bodo ultrazvočni pretvorniki dobro delovali.
- Lahko meri tudi na velikih zaznavnih razdaljah.
The pomanjkljivosti teh pretvornikov vključujejo naslednje.
- Ultrazvočni pretvorniki so občutljivi na temperaturne razlike. Ta sprememba temperature lahko spremeni ultrazvočno reakcijo.
- Med branjem odsevov majhnih predmetov, tankih in mehkih predmetov se bo soočal s težavami.
Tu gre torej za pregled ultrazvoka pretvornik . Iz zgornjih informacij lahko končno zaključimo, da se ta naprava uporablja za merjenje razdalje do predmeta z uporabo zvočnih valov. Izmeri razdaljo tako, da odda zvočni val na določeni frekvenci in posluša, da se ta zvok odbije nazaj. Tukaj je vprašanje za vas, kakšno je frekvenčno območje tega pretvornika?
