• Articles
• admin

tietyssä ajassa tapahtuvien aaltojen tai signaalien määrä määrittää taajuuden, ja se mitataan hertsin (Hz) yksikköinä. Taajuuden arvojen perusteella taajuusalue vaihtelee ja se määritetään. Kun tuotettu ääni on korkeammalla tasolla kuin ihmisen kuuloalue, niin sen sanotaan olevan ultraääni, jonka taajuusspektri on yli 20kHz. Laitetta, joka voi tuottaa tai aistia ultraäänen, kutsutaan ultraäänianturiksi ja ultraäänianturiksi.

eri taajuusalueet ovat hyvin Matalataajuus – 3 – 30KHz (VLF), Matalataajuus – 30kHz – 300KHz (LF), keskitaajuus – 300-3000khz (MF), suurtaajuus – 30MHz – 300MHz (VHF), erittäin suurtaajuus-300MHz – 300MHz (VHF) UHF), super high frequency-3GHz 30ghz (SHF) ja erittäin high-frequency range (ehf) – 30ghz 300ghz. Tässä artikkelissa annetaan lyhyt kuvaus ultraäänianturin toimintaperiaatteesta ja piiristä.

mikä on Ultraäänianturi?

määritelmä: ultraäänianturilla tarkoitetaan kapasitiivista anturia tai pietsosähköistä anturia, joka voi muuntaa sähköenergian ultraäänienergiaksi ja päinvastoin. Se on yksi ääniin liittyvien antureiden tyypeistä. Tämän ultraäänen tai ultraääniaallon taajuusalue on yli 20kHz ja Tätä käytetään 200kHz: ssa sovelluksen perusteella.

Näitä käytetään rikkomattomissa testeissä, mittausmateriaaleissa ja pienien vikojen tunnistamisessa ultraäänen matalamman aallonpituuden vuoksi. Nämä ovat tärkeitä sensoreissa tason ja virtauksen mittauksessa, etäisyyden laskemisessa sekä biolääketieteessä, tehossa ja muissa ultraäänisovelluksissa. Sillä on laaja valikoima sovelluksia eri aloilla.

Ultraäänianturi toimii

kun tämä anturi lähettää sähköiset signaalit kohteeseen, signaali osuu kohteeseen ja palaa anturiin. Tässä etäisyys kohteen lasketaan sijaan Amplitudi signaalin ja äänen laatu. Nämä anturit käyttävät ultraääniaaltoja muutaman parametrin laskemiseen, mutta niitä käytetään tyypillisesti etäisyysmittauksissa.

tämä anturi riippuu herkkyydestä tai erottelukyvystä. Anturin kykyä irrottaa kahden läheisen heijastimen muodostamat signaalit kutsutaan resoluutioksi. Anturin kyky havaita vika aineissa tunnetaan herkkyytenä. Erittäin vaimennettu anturi auttaa alentamaan heijastunutta signaalia ja sallii anturin tutkia tarkasti toisistaan poikkeavia vikoja. Jotta anturin pitäisi olla suurempi resoluutio ja herkkyys suurten polarisoituneiden keraamisten materiaalien ja kiteiden muuttaa sen prosessia.

tämä järjestelmä voi vastaanottaa ja tuottaa ultraäänivärähtelyä. Se koostuu kulutuslevystä, taustasta ja aktiivisesta elementistä. Pietsosähköinen tai yksikide on aktiivinen elementti anturin, joka voi muuntaa tai muuntaa sähköisen signaalin energian ultraääni Energia ja myös se voi hakea takaisin ultraääni Energia ja muuntaa sen sähköenergiaksi. Vikailmaisin tuottaa sähköpulssin.

ainetta rikkomattomassa testauksessa (NDT) tämä anturi muuntaa testilaitteesta syntyvän sähköenergiapulssin mekaaniseksi energiaksi testilaitteen sisällä liikkuvissa ääniaalloissa. Ääniaallot voidaan siirtää takaisin testilaitteesta muuntimen avulla sähköenergiapulssiksi, joka voidaan suorittaa ja osoittaa testijärjestelmällä.

tuottaakseen ja palauttaakseen ääniaallot korkeammalla taajuusalueella ja ihmisen kuulotasoa korkeammalla, muuntimet toimivat ultraäänikaiuttimina ja mikrofoneina. Tämä anturi koostuu lähettimestä, vastaanottimesta, ohjausosasta ja virtalähteestä. Tämän lähetin sisältää lähettimen ja keraamisen vibraattorin, jonka halkaisija on noin 15 mm.

lähettimen anturin tehtävänä on muuttaa keraamisen värähtelijän sähköenergia ultraäänienergiaksi ja säteilee ilmaan. Vastaanottimen anturi sisältää vahvistinpiirin ja vahvistimen. Se vastaanottaa ääniaallon / ultraääniaallon synnyttääkseen mekaanista tärinää ja muuntaa sen sähköenergiaksi.

tämä muunnettu sähköenergia on tämän anturin vastaanottimen ulostulo ja sitä käytetään lähetetyn ultraäänienergian havaitsemiseen. Tämän anturin ohjausosa ohjaa energiapulssien ketjutaajuutta, toimintasykliä, laskentaa, lähettimen etäisyydentunnistusta ja harvaa modulaatiota. Tarvittava virtalähde voi olla DC 24V+-10% tai DC 12V +-10%

tämä anturi käyttää akustista välinettä havaitakseen kosketuksettomat ja kulumattomat esineet. Ne voivat tunnistaa minkä tahansa materiaalien ja aineiden, kuten läpinäkyvät esineet, värilliset esineet, metalli-ja ei-metalliesineet, kiinteät aineet, nesteet ja myös jauhemaiset aineet. Sen havaitsemiseen vaikuttavat ympäristöolosuhteet, kuten pöly, savu, vesi jne.

tämän anturin suorituskyky riippuu kiekkojen valmistuksesta, ja siinä on oltava suuri sähkömekaaninen kytkentäkerroin, jolla on suuri herkkyys. Tämän anturin toimintataajuus on pietsosähköisen materiaalin resonanssitaajuus. Käytetyn AC-jännitteen taajuus on yhtä suuri kuin sirun resonanssitaajuus, jolla on suurin lähtöenergia ja korkein herkkyys.

pietsosähköisten materiaalien korkean Curie-pisteen vuoksi anturi käyttää diagnosointiin matalatehoista ja alhaista käyttölämpötilaa ja toimii pitempään ilman piirivaurioita. Lääketieteelliset ultraäänianturit ovat korkeita lämpötiloja ja vaativat erillisiä jäähdytyslaitteita rikkoutumisen estämiseksi.

ultraäänianturin toimintaperiaate

ääniaalto syntyy, kun ultraäänianturiin syötetään sähköinen signaali ja se värähtelee koko määritellyllä taajuusalueella. Nämä ääniaallot kulkevat ja lähettävät takaisin anturin (tai anturin kaiun heijastuksen) tiedot aina, kun jokin este/häiriö ilmenee. Näin data muuttuu sähköisiksi signaaleiksi.

anturi määrittää välitetyn ääniaallon ja vastaanotetun kaikusignaalin välisen ajan. Ultraäänianturin toimintaperiaate perustuu yhden energiamuodon muuntamiseen toiseen muotoon. Ultraäänianturin peruskaavio, jossa kuvataan sen toimintaperiaate ja komponentit, on esitetty alla.

40 kHz: n taajuudella ultraäänipulssin välittää Ultraäänianturi, joka kulkee ilman läpi. Tämäntyyppinen anturi on edullisempi kuin mikään muu infrapuna-anturi, koska ne eivät vaikuta pöly, smote, Mustat materiaalit, jne. Ultraäänianturit toimivat tehokkaasti melun vääristymisen vaimentamisessa.

etäisyyden arvioimiseen ultraäänianturit käyttävät ultraääniaaltoja. Etäisyyden laskukaava on,

D = ½ * T * C

missä ” D ” on etäisyys.

” T ”antaa aikaeron ultraääniaaltojen lähettämisen ja vastaanottamisen välillä anturin avulla

” C ” on Sonicin nopeus

Ultraäänianturipiiri

ultraäänianturipiirejä on kaksi: toinen lähettimelle ja toinen vastaanottimelle. Ne on suunniteltu CMOS-tekniikalla tai 555-ajastimella. Ultraäänianturin lähetin ja vastaanotin toimivat samalla taajuudella.

kun ultraäänilähetin lähettää ultraääniaallot tiettyä kohdetta kohti ja ääniaallot osuvat kohteeseen, äänisignaalit muuttuvat sähköisiksi ja ultraäänisignaaleiksi. Ultraäänianturin piiri lähetin on esitetty alla.

lyötyään ultraääniaallot kohteeseen Ultraäänianturi vastaanottaa signaalit ja muuntaa ne sähköisiksi signaaleiksi. Ultraäänianturin vastaanottimen piirikaavio on esitetty alla.

Ultraäänianturityypit

antureita on erityyppisiä tärkeiden tekijöiden, kuten pietsosähköisen Kiteen jalanjäljen, taajuuden ja järjestelyn perusteella. Seuraavassa on esitetty tehokkaita ultraääniantureita.

lineaarinen tyyppi: tässä anturityypissä pietsosähköisen Kiteen joukko on lineaarinen.

Vaiheistettu Ryhmä: Tämäntyyppisellä anturilla on rajallinen jalanjälki ja matalat taajuusalueet 2MHz-7MHz

standardi: sitä kutsutaan myös normaaliksi Ultraäänianturiksi tai kuperaksi Ultraäänianturiksi. Pietsosähköisen Kiteen muoto on tässä tyypissä kurvikas. Se on enimmäkseen edullinen syvällisiin testisovelluksiin.

ainetta rikkomattomaan testaukseen on olemassa erityyppisiä antureita, kuten Viiveantureita, Kulmasuihkuantureita, kosketusantureita, Upotusantureita ja Kaksielementtiantureita.

Katso tästä linkistä lisätietoja Ultraäänianturi MCQs

edut & haitat

Ultraääniantureiden etuja ovat seuraavat.

• ne voivat mitata mitä tahansa ainetta ja aistia mitä tahansa ainetta.
• niihin ei vaikuta lämpötila, vesi, pöly eikä mikään muu.
• ne toimivat asianmukaisessa kunnossa missä tahansa ympäristössä.
• nämä ovat tärkeitä mittaamaan korkeita anturivälejä.

joitakin ultraäänianturin haittoja ovat seuraavat,

• nämä ovat herkkiä välittömille ja suurille lämpötilanvaihteluille
• havaitsemiskyvyn muutos johtuu ennakoimattomista lämpötilamuunnoksista.
• on vaikea määrittää pienten kohteiden heijastuksia, jotka ovat liian pehmeitä ja ohuita. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi on kuitenkin meneillään uusia kokeiluja.

Sovellukset

ultraäänianturin eri sovelluksia ovat,

• käytetään eri aloilla, kuten teollisuudessa, lääketieteessä jne.
• ultraääniaaltoja käytetään kohteen havaitsemiseen ja kohteen etäisyyden mittaamiseen.
• käytetään kohteen sijainnin tunnistamiseen ja kohteen tilan arviointiin.
• lääketieteen alalla näitä antureita käytetään diagnostisissa testeissä ja kirurgisissa sovelluksissa, kuten syöpähoidoissa, sisäelinten testauksessa, sydän -, silmä-ja kohtutarkastuksissa.
• teollisuudessa näitä antureita käytetään määritetyn kohteen etäisyyden määrittämiseen törmäysten estämiseksi, tuotelinjan hallintaan, nestetason valvontaan ja valvontaan, johtojen katkeamisen havaitsemiseen, ajoneuvojen ja ihmisten havaitsemiseen laskemista varten ja paljon muuta.

tässä on siis kyse ultraäänianturin määritelmästä, toimintaperiaatteesta, Piirikaaviosta, tyypeistä, sovelluksista, eduista ja haitoista. Voimme päätellä, että ultraäänianturia käytetään kohteen etäisyyden määrittämiseen käyttämällä ääniaaltoja. Intervallien laskemiseksi se lähettää ääniaallon halutulla taajuudella ja odottaa kyseistä ääniaaltoa, kunnes se saa sen takaisin. Tässä on kysymys sinulle, ” mitkä ovat edut ja haitat ultraääni Anturit ultraääni antureita? ”