अल्ट्रासोनिक पोजीशन ट्रांसड्यूसर कैसे काम करता है

   अल्ट्रासोनिक स्थिति सेंसर अल्ट्रासोनिक इको माप के सिद्धांत को अपनाता है। यह सेंसर के बीच की दूरी का पता लगाने के लिए विभिन्न माप तकनीक का उपयोग करता है। छोटे कोण और छोटे ब्लाइंड एरिया वाले अल्ट्रासोनिक सेंसर में सटीक माप, कोई संपर्क नहीं, जलरोधक, जंग-रोधी और कम लागत के फायदे हैं। मुख्य रूप से तरल स्तर, सामग्री स्तर, सामग्री स्तर का पता लगाने आदि में उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक पोजिशनिंग सेंसर का मूल सिद्धांत चित्र में दिखाया गया है।

  अल्ट्रासोनिक स्थिति सेंसर का मूल सिद्धांत यह है कि सिस्टम ट्रांसमिटिंग सेंसर से अल्ट्रासोनिक पल्स सिंगल भेजता है, जो मापने वाली वस्तु तक जाता है और फिर प्रतिबिंब के बाद प्राप्तकर्ता सेंसर पर लौटता है, यह अल्ट्रासोनिक पल्स को ट्रांसमिट करने से प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय को मापता है, और फिर माध्यम में ध्वनि की गति के अनुसार, स्थान निर्धारित करने के लिए मापा वस्तु से दूरी सेंसर प्राप्त करता है। अल्ट्रासोनिक प्रसार गति पर परिवेश के तापमान के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, प्रसार गति
फ्लोमीटर के लिए ट्रांसड्यूसर को तापमान क्षतिपूर्ति विधि द्वारा ठीक किया जाता है। माप सटीकता में सुधार के लिए सूत्र है:

एस= वीटी
जेड = वी(टी1-टी0)
जेड

  कहाँ: S मापी गई दूरी है; टी अल्ट्रासोनिक पल्स संचारित करने और उसकी प्रतिध्वनि प्राप्त करने के बीच का समय अंतर है; t1 अल्ट्रासोनिक प्रतिध्वनि प्राप्त करने का समय है; t0 अल्ट्रासोनिक पल्स संचारण समय है। MCU के कैप्चर फ़ंक्शन का उपयोग करके, समय t1 और समय t0 को मापना सुविधाजनक है। सूत्र के अनुसार, मापी गई दूरी S सॉफ़्टवेयर प्रोग्रामिंग द्वारा प्राप्त की जा सकती है।

   जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, यह अल्ट्रासोनिक है ईंधन टैंक सेंसर सर्किट का संकेत देता है। सर्किट में एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग सर्किट और एक रिसीविंग सर्किट होता है। अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर सर्किट में NE555, R1, W1, C1 और अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर UCM40T शामिल हैं। अल्ट्रासोनिक रिसीविंग सर्किट ट्रांसड्यूसर में एक रिसीविंग हेड UCM40R, एक कैस्केड एम्पलीफायर BG1 और BG2 और एक डिटेक्शन सर्किट होता है जो ट्रांसमिटिंग हेड से मेल खाता है। जब तरल स्तर सेंसर प्राप्तकर्ता सिर के पास पहुंचता है, तो वोल्टमीटर का विक्षेपण कोण बढ़ जाता है, और तरल सतह जितनी करीब होती है, विक्षेपण कोण उतना ही बड़ा होता है। जिससे 2 मेगाहर्ट्ज अल्ट्रासोनिक सेंसर डिटेक्शन लिक्विड बिट चेंज फ़ंक्शन को साकार कर रहा है।

  अल्ट्रासोनिक स्थिति सेंसर के अन्य सेंसर की तुलना में कई फायदे हैं। जैसे कि: अल्ट्रासोनिक तेल स्तर सेंसर बिना किसी यांत्रिक ट्रांसमिशन भाग के है, यह मापने वाली वस्तु और गैर-संपर्क माप को नहीं छूता है, यह विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से डरता नहीं है, अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर ट्रांसड्यूसर एसिड और क्षार जैसे मजबूत संक्षारक तरल पदार्थों से डरता नहीं है, इसलिए प्रदर्शन स्थिर, विश्वसनीय, लंबे जीवन वाला है। इसका कम प्रतिक्रिया समय हिस्टैरिसीस के बिना वास्तविक समय माप को लागू करना आसान बनाता है। हालाँकि, वर्तमान अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिशन सेंसर में कुछ कमियाँ हैं, जैसे: प्रतिबिंब समस्याएँ, शोर समस्याएँ, क्रॉस-कटिंग समस्याएँ इत्यादि। इन समस्याओं को एक कोण पर व्यवस्थित किए गए कई बाहरी अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके हल किया जा सकता है, जो संचरित अल्ट्रासोनिक तरंगों को एन्कोड करता है, और प्रत्येक सेंसर द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासाउंड संकेतों को एन्कोड करता है।