Analyysi ultraääniantureiden eduista ja haitoista

Kuinka ultraäänianturit käsittelevät melua ja häiriöitä?

 

Mikä tahansa akustinen kohina laitteen vastaanottamalla taajuudella pitkän kantaman ultraäänianturi voi häiritä anturin lähtöä. Tämä sisältää korkean äänen, kuten pillin, varoventtiilin, paineilman tai pneumaattisen laitteen napsahduksen synnyttämät äänet. Jos kaksi samantaajuista ultraäänianturia yhdistetään, tapahtuu akustista ylikuulumista. Toinen melutyyppi, sähköinen melu, ei ole ainutlaatuinen ultraääniantureille.

 

Ultraäänianturit käyttävät ultraääniominaisuuksia esineiden mittaamiseen. Koska ultraääniaaltojen taajuudet ovat korkeat, niillä on monia etuja. Aallonpituus on hyvin lyhyt. 1. Diffraktioilmiö on hyvin pieni, varsinkin hyvällä suuntaavuudella, josta voi tulla säteen ja suuntaetenemistä. Nesteiden ja kiinteiden aineiden ultraääniläpäisy on erittäin suuri, etenkin auringonvalon läpinäkymättömissä kiinteissä aineissa, se voi tunkeutua kymmenien metrien syvyyteen. Kun ultraääniaalto osuu epäpuhtauksiin tai rajapintaan, se tuottaa merkittävän heijastuksen muodostaen kaiun heijastuksen. Kun se osuu liikkuvaan kohteeseen, se voi tuottaa doppler-ilmiön. Ultraääniominaisuuksiin perustuvia antureita kutsutaan 'ultraääniantureiksi' ja niitä käytetään laajalti teollisuudessa, puolustuksessa ja biolääketieteessä.

 

Koska pietsosähköisten materiaalien curie-piste on kuitenkin yleensä erittäin korkea, erityisesti Diagnoosissa käytettävä ultraäänietäisyysanturimoduuli käyttää pientä ultraäänitehoa, käyttölämpötila on suhteellisen alhainen ja se voi toimia pitkään. Lääketieteelliset ultraäänianturit ovat suhteellisen kuumia ja vaativat erilliset jäähdytyslaitteet. Herkkyys riippuu pääasiassa itse kiekon valmistuksesta. Sähkömekaaninen kytkentäkerroin on suuri ja herkkyys korkea; päinvastoin, herkkyys on hyvin alhainen. Syitä on kolme:

 

1. Nykyisen taajuuden ultraäänianturi on suhteellisen kiinteä. Esimerkiksi 40 kHz:n anturia voidaan käyttää vain taajuudella 38-42 kHz. Muut taajuudet ovat samanlaisia. Tällä hetkellä ei ole juuri lainkaan antureita laajalla taajuusalueella, kuten tuotteita 40KHz - 500KHz;

 

2. Käyttöjännite on erittäin korkea, yleensä välillä 100Vp-p ja 1500Vp-p. Monet pienjännitelaitteet vaativat pulssimuuntajan tehostuksen, mutta se tuo mukanaan monimutkaisia ​​ongelmia. Jos on 3–5 V:n matalajännitetaajuusmuuttaja (enemmän tehoa), ultraäänianturi on parempi;

 

3. Herkkyys on edullisesti suurempi; voidaan nähdä, että Ultraäänimoduulin etäisyydenmittausanturi voi lähettää, vastaanottaa ja analysoida ääntä, jota ihmiskorva ei pysty havaitsemaan. Ultraääniantureiden havaitsemisessa sillä voidaan saavuttaa sellaisia ​​toimintoja kuin ultraäänietäisyysmittaus ja ultraäänitestaus. Sitä voidaan käyttää havaitsemaan sukellusveneen hylkyjä, vihollisen sukellusveneitä ja näyttämään metallisia sisäisiä vaurioita. Näitä voidaan soveltaa teollisuuteen, maatalouteen, kevyeen teollisuuteen ja lääketieteelliseen teknologiaan, ja ne liittyvät läheisesti elämäämme.

 

Miksi käyttää ultraääniantureita?

 

Ultraääni on luotettava kaikissa valaistusympäristöissä ja sitä voidaan käyttää sisällä tai ulkona. Ultraäänianturit voivat käsitellä robotteja välttääkseen törmäyksiä ja liikkua heti, kun ne eivät ole liian nopeita. Ultraäänianturit ovat laajalti käytettyjä, ja niitä voidaan käyttää luotettavasti viljasäiliöiden mittaussovelluksissa, vedenpinnan tason mittauksissa, drone-sovelluksissa ja paikallisissa suorissa ravintola- tai pankkianturiautoissa. Ultraäänietäisyysmittareita käytetään usein törmäysten havaitsemiseen.