Analiza prednosti i nedostataka ultrazvučnih senzora

Kako ultrazvučni senzori podnose buku i smetnje?

 

Svaki akustični šum na frekvenciji koju prima ultrazvučni senzor velikog dometa može ometati izlaz senzora. To uključuje buku visokog tona, poput zvukova koje stvara škljocaj zviždaljke, sigurnosnog ventila, komprimiranog zraka ili pneumatskog uređaja. Ako se spoje dva ultrazvučna senzora iste frekvencije, doći će do akustičnog preslušavanja. Druga vrsta buke, električna buka, nije jedinstvena za ultrazvučne senzore.

 

Ultrazvučni senzori koriste ultrazvučne karakteristike za mjerenje objekata. Budući da ultrazvučni valovi imaju visoke frekvencije, imaju mnoge prednosti. Valna duljina je vrlo kratka. 1. Fenomen difrakcije je vrlo malen, posebno s dobrom usmjerenošću, što može postati širenje zraka i usmjereno širenje. Ultrazvučna penetracija tekućina i krutina je vrlo velika, posebno u neprozirnim krutinama sunčeve svjetlosti, može prodrijeti u dubinu od nekoliko desetaka metara. Kada ultrazvučni val pogodi nečistoće ili sučelje, proizvest će značajnu refleksiju koja će oblikovati refleksiju eha. Kada udari u pokretni objekt, može proizvesti Dopplerov efekt. Senzori temeljeni na ultrazvučnim karakteristikama nazivaju se 'ultrazvučni senzori' i naširoko se koriste u industriji, obrani i biomedicini.

 

Međutim, budući da je Curiejeva točka piezoelektričnih materijala obično vrlo visoka, posebno modul ultrazvučnog senzora udaljenosti koji se koristi za dijagnozu koristi malu ultrazvučnu snagu, radna temperatura je relativno niska i može raditi dugo vremena. Medicinske ultrazvučne sonde su relativno vruće i zahtijevaju posebnu opremu za hlađenje. Osjetljivost uglavnom ovisi o samoj proizvodnji pločice. Koeficijent elektromehaničke sprege je velik, a osjetljivost visoka; naprotiv, osjetljivost je vrlo niska. Postoje tri razloga:

 

1. Ultrazvučni senzor trenutne frekvencije je relativno fiksan. Na primjer, senzor od 40 KHz može se koristiti samo za 38-42 KHz. Ostale frekvencije su slične. Trenutno gotovo da nema senzora u širokom frekvencijskom rasponu, kao što su proizvodi od 40KHz do 500KHz;

 

2. Pogonski napon je vrlo visok, obično između 100Vp-p i 1500Vp-p. Mnogi niskonaponski uređaji zahtijevaju pojačanje pulsnog transformatora, ali to će donijeti neke komplicirane probleme. Ako postoji niskonaponski pogon od 3~5 V (više snage), ultrazvučni senzor je bolji;

 

3. Osjetljivost je poželjno veća; vidi se da je ultrazvučni modul senzora za mjerenje udaljenosti može odašiljati, primati i analizirati zvuk koji ljudsko uho ne može detektirati. U detekciji ultrazvučnih senzora, može se koristiti za postizanje funkcija kao što su ultrazvučno određivanje raspona i ultrazvučno ispitivanje. Može se koristiti za otkrivanje olupina podmornica, neprijateljskih podmornica i prikaz metalnih unutarnjih oštećenja. Oni se mogu primijeniti na industriju, poljoprivredu, laku industriju i medicinsku tehnologiju, a usko su povezani s našim životima.

 

Zašto koristiti ultrazvučne senzore?

 

Ultrazvuk je pouzdan u bilo kojem osvjetljenju i može se koristiti u zatvorenom ili na otvorenom. Ultrazvučni senzori mogu upravljati robotima kako bi izbjegli sudare i kretali se čim nisu prebrzi. Ultrazvučni senzori naširoko se koriste i mogu se pouzdano koristiti u aplikacijama za senzore spremnika za žito, senzore razine vode, aplikacije bespilotnih letjelica i lokalne izravne automobile za senzore u restoranima ili bankama. Ultrazvučni daljinomjeri često se koriste kao sredstvo za otkrivanje sudara.