Аналіз пераваг і недахопаў ультрагукавых датчыкаў

Як ультрагукавыя датчыкі спраўляюцца з шумам і перашкодамі?

 

Любы акустычны шум на частаце, якую прымае ультрагукавы датчык вялікага радыусу дзеяння можа перашкаджаць выхаду датчыка. Гэта ўключае ў сябе высокія шумы, такія як гукі, якія ствараюцца пстрычкай свістка, ахоўнага клапана, сціснутага паветра або пнеўматычнага прыстасавання. Калі злучыць два ультрагукавыя датчыкі аднолькавай частаты, узнікнуць акустычныя перакрыжаваныя перашкоды. Іншы тып шуму, электрычны шум, характэрны не толькі для ультрагукавых датчыкаў.

 

Ультрагукавыя датчыкі выкарыстоўваюць ультрагукавыя характарыстыкі для вымярэння аб'ектаў. Паколькі ультрагукавыя хвалі маюць высокія частоты, яны маюць шмат пераваг. Даўжыня хвалі вельмі кароткая. 1. З'ява дыфракцыі вельмі малая, асабліва з добрай скіраванасцю, якая можа стаць прамянём і накіраваным распаўсюджваннем. Ультрагукавое пранікненне вадкасцяў і цвёрдых цел вельмі вялікае, асабліва ў непразрыстых цвёрдых целах сонечнага святла, яно можа пранікаць на глыбіню дзесяткаў метраў. Калі ультрагукавая хваля трапляе на прымешкі або паверхню падзелу, яна будзе ствараць значнае адлюстраванне, каб сфармаваць адлюстраванне рэха. Калі ён трапляе на рухомы аб'ект, ён можа выклікаць эфект Доплера. Датчыкі, заснаваныя на ультрагукавых характарыстыках, называюцца 'ультрагукавымі датчыкамі' і шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці, абароне і біямедыцыне.

 

Аднак, паколькі кропка Кюры п'езаэлектрычных матэрыялаў звычайна вельмі высокая, асабліва Модуль ультрагукавога датчыка адлегласці, які выкарыстоўваецца для дыягностыкі, выкарыстоўвае невялікую магутнасць ультрагуку, рабочая тэмпература адносна нізкая, і ён можа працаваць на працягу доўгага часу. Медыцынскія ультрагукавыя зонды адносна гарачыя і патрабуюць асобнага халадзільнага абсталявання. Адчувальнасць у асноўным залежыць ад вытворчасці самой пласціны. Электрамеханічны каэфіцыент сувязі вялікі, а адчувальнасць высокая; наадварот, адчувальнасць вельмі нізкая. Ёсць тры прычыны:

 

1. Бягучая частата ультрагукавога датчыка адносна фіксаваная. Напрыклад, датчык 40 кГц можна выкарыстоўваць толькі для 38-42 кГц. Іншыя частоты падобныя. У цяперашні час практычна няма датчыкаў у шырокім дыяпазоне частот, такіх як прадукты ад 40 кГц да 500 кГц;

 

2. Кіруючае напружанне вельмі высокае, звычайна паміж 100 В і 1500 В. Многія нізкавольтныя прылады патрабуюць узмацнення імпульснага трансфарматара, але гэта прывядзе да некаторых складаных праблем. Калі ёсць прывад нізкага напружання 3 ~ 5 В (больш магутнасці), ультрагукавы датчык лепш;

 

3. Адчувальнасць пажадана вышэй; відаць, што ультрагукавы модуль датчыка вымярэння адлегласці можа перадаваць, прымаць і аналізаваць гук, які не можа быць выяўлены чалавечым вухам. Пры выяўленні ультрагукавых датчыкаў яго можна выкарыстоўваць для дасягнення такіх функцый, як ультрагукавое вызначэнне дыяпазону і ультрагукавое тэсціраванне. Ён можа быць выкарыстаны для выяўлення абломкаў падводных лодак, падводных лодак праціўніка і адлюстравання металічных унутраных пашкоджанняў. Яны могуць прымяняцца ў прамысловасці, сельскай гаспадарцы, лёгкай прамысловасці і медыцынскіх тэхналогіях і цесна звязаны з нашым жыццём.

 

Навошта выкарыстоўваць ультрагукавыя датчыкі?

 

Ультрагук надзейны пры любым асвятленні і можа выкарыстоўвацца як у памяшканні, так і на вуліцы. Ультрагукавыя датчыкі могуць апрацоўваць робатаў, каб пазбегнуць сутыкненняў і рухацца, як толькі яны не занадта хуткія. Ультрагукавыя датчыкі шырока выкарыстоўваюцца і могуць быць надзейна выкарыстаны ў праграмах зандзіравання збожжавых бункераў, зандзіравання ўзроўню вады, беспілотных лятальных апаратаў і мясцовых датчыкаў у рэстаранах або банках. Ультрагукавыя далямеры часта выкарыстоўваюцца як сродак выяўлення сутыкненняў.