Analýza výhod a nevýhod ultrazvukových senzorů

Jak ultrazvukové senzory zvládají šum a rušení?

 

Jakýkoli akustický hluk na frekvenci přijímané zařízením ultrazvukový snímač s dlouhým dosahem může rušit výstup snímače. To zahrnuje vysoký hluk, jako jsou zvuky generované cvaknutím píšťalky, bezpečnostního ventilu, stlačeného vzduchu nebo pneumatického zařízení. Pokud se spojí dva ultrazvukové senzory stejné frekvence, dojde k akustickému přeslechu. Dalším typem šumu, elektrickým šumem, není pouze ultrazvukové senzory.

 

Ultrazvukové senzory využívají k měření objektů ultrazvukové charakteristiky. Protože ultrazvukové vlny mají vysoké frekvence, mají mnoho výhod. Vlnová délka je velmi krátká. 1. Difrakční jev je velmi malý, zvláště při dobré směrovosti, která se může stát paprskovým a směrovým šířením. Ultrazvuková penetrace kapalin a pevných látek je velmi velká, zvláště u neprůhledných pevných látek slunečního záření může proniknout do hloubky desítek metrů. Když ultrazvuková vlna zasáhne nečistoty nebo rozhraní, vytvoří významný odraz, který vytvoří odraz ozvěny. Když narazí na pohybující se objekt, může vyvolat dopplerovský efekt. Senzory založené na ultrazvukových charakteristikách se nazývají 'ultrazvukové senzory' a jsou široce používány v průmyslu, obraně a biomedicíně.

 

Nicméně, protože Curieův bod piezoelektrických materiálů je obvykle velmi vysoký, zejména Modul ultrazvukového snímače vzdálenosti používaný pro diagnostiku využívá malý ultrazvukový výkon, provozní teplota je relativně nízká a může pracovat po dlouhou dobu. Lékařské ultrazvukové sondy jsou poměrně horké a vyžadují samostatné chladicí zařízení. Citlivost závisí především na samotné výrobě oplatky. Koeficient elektromechanické vazby je velký a citlivost je vysoká; citlivost je naopak velmi nízká. Existují tři důvody:

 

1. Ultrazvukový snímač aktuální frekvence je relativně pevný. Například 40KHz senzor lze použít pouze pro 38-42KHz. Ostatní frekvence jsou podobné. V současné době neexistují téměř žádné senzory v širokém frekvenčním rozsahu, jako jsou produkty od 40KHz do 500KHz;

 

2. Napájecí napětí je velmi vysoké, obvykle mezi 100 Vp-p a 1500 Vp-p. Mnoho nízkonapěťových zařízení vyžaduje zesílení pulzního transformátoru, ale to přinese některé komplikované problémy. Pokud je k dispozici 3~5V nízkonapěťový pohon (větší výkon), ultrazvukový senzor je lepší;

 

3. Citlivost je přednostně vyšší; je vidět, že Ultrazvukový modul snímač vzdálenosti může vysílat, přijímat a analyzovat zvuk, který nemůže být detekován lidským uchem. Při detekci ultrazvukových senzorů jej lze použít k dosažení funkcí, jako je ultrazvukové měření rozsahu a ultrazvukové testování. Může být použit k detekci vraků ponorek, nepřátelských ponorek a zobrazení kovových vnitřních poškození. Ty lze aplikovat v průmyslu, zemědělství, lehkém průmyslu a lékařské technice a úzce souvisí s naším životem.

 

Proč používat ultrazvukové senzory?

 

Ultrazvuk je spolehlivý v jakémkoli světelném prostředí a lze jej použít uvnitř i venku. Ultrazvukové senzory zvládnou roboty, aby se vyhnuli srážkám a pohybovali se, jakmile nebudou příliš rychlí. Ultrazvukové senzory jsou široce používány a lze je spolehlivě použít v aplikacích snímání nádrží na obilí, snímání hladiny vody, aplikací dronů a místních přímých restauračních nebo bankovních senzorových vozů. Ultrazvukové dálkoměry se často používají jako prostředek k detekci kolizí.