Apa kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik?

Sensor ultrasonik banyak digunakan di bidang manufaktur, tenaga listrik, dan metalurgi untuk mengukur bahan bangunan, bahan kimia, makanan, mobil, pergudangan, kapal, tekstil, transportasi, pencarian calon pelanggan, ketinggian cairan, karena akurasi pengukurannya yang tinggi, pengoperasian yang stabil, dan kompensasi suhu. Dalam industri seperti pemantauan level, deteksi aliran saluran terbuka, dan pemrosesan makanan robotik, alat ini dapat mengukur bahan cair serta pengukuran level cairan di industri bahan padat.

Pertama-tama, mari kita bicara tentang prinsip kerja modul ultrasonik sensor pengukur jarak : sensor ultrasonik dikembangkan dengan menggunakan karakteristik gelombang ultrasonik. Probe ultrasonik terutama terdiri dari chip piezoelektrik, yang dapat mengirim dan menerima gelombang ultrasonik. Generator ultrasonik piezoelektrik sebenarnya menggunakan resonansi kristal piezoelektrik untuk bekerja. Ia memiliki dua wafer piezoelektrik dan pelat resonansi. Ketika frekuensi sinyal pulsa sama dengan frekuensi osilasi alami wafer piezoelektrik, wafer piezoelektrik akan beresonansi dan mendorong pelat resonansi bergetar untuk menghasilkan gelombang ultrasonik. Sebaliknya, jika tidak ada tegangan yang diberikan antara kedua elektroda, ketika pelat resonansi menerima gelombang ultrasonik, ia akan menekan chip piezoelektrik untuk bergetar dan mengubah energi mekanik menjadi sinyal listrik, dan kemudian menjadi penerima ultrasonik. Probe ultrasonik berdaya rendah sebagian besar digunakan untuk deteksi. Mereka memiliki banyak struktur berbeda. Mereka dapat dibagi menjadi probe lurus (gelombang longitudinal), probe miring (gelombang transversal), probe permukaan (gelombang permukaan), probe gelombang domba (gelombang domba), dan probe ganda (satu probe menerima, satu probe menerima).

Kedua, ada banyak keuntungan menggunakan karakteristik sensor jarak ultrasonik untuk mengukur objek. Hal ini dikarenakan gelombang ultrasonik mempunyai ciri-ciri frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena difraksi kecil, terutama arah yang baik, serta dapat menjadi sinar dan merambat secara terarah. USG memiliki kemampuan yang besar dalam menembus cairan dan padatan, terutama pada padatan yang tidak tembus sinar matahari. Bisa menembus hingga kedalaman puluhan meter. Gelombang ultrasonik yang mengenai pengotor atau antarmuka akan menghasilkan pantulan yang signifikan hingga membentuk gema, dan dapat menghasilkan efek doppler bila mengenai benda bergerak. Sensor ultrasonik yang dikembangkan berdasarkan karakteristik ultrasonik disebut 'sensor ultrasonik' dan banyak digunakan dalam industri pertahanan dan biomedis nasional.

Namun karena titik curie bahan piezoelektrik umumnya relatif tinggi, khususnya sensor ultrasonik yang digunakan dalam probe ultrasonik diagnostik memiliki daya rendah dan suhu pengoperasian rendah, serta dapat bekerja dalam waktu lama tanpa kegagalan. Suhu probe USG medis relatif tinggi dan memerlukan peralatan pendingin terpisah. Sensitivitasnya terutama bergantung pada pembuatan wafer itu sendiri. Koefisien kopling elektromekanisnya besar dan sensitivitasnya tinggi; sebaliknya, sensitivitasnya rendah. Ada tiga alasan:

1. Frekuensi sensor ultrasonik saat ini relatif tetap. Misalnya, sensor 40KHz hanya dapat digunakan pada 38-42KHz, dan frekuensi lainnya serupa. Saat ini hampir tidak ada sensor dengan rentang frekuensi yang luas, seperti 40KHz~500KHz. 

2. Tegangan penggerak relatif tinggi, umumnya antara 100Vp-p dan 1500Vpp. Pada banyak peralatan bertegangan rendah, trafo pulsa diperlukan untuk menaikkan tegangan, tetapi hal ini juga akan menimbulkan beberapa masalah yang rumit. Akan lebih baik jika ada sensor penggerak tegangan rendah 3~5V (daya lebih tinggi);

3. Sensitivitasnya harus lebih tinggi:

Dapat dilihat bahwa sensor tingkat ultrasonik industri dapat memancarkan, menerima, dan menganalisis suara yang tidak dapat dideteksi oleh telinga manusia. Dalam hal deteksi, penggunaan sensor ultrasonik dapat mencapai jangkauan ultrasonik, deteksi cacat ultrasonik dan fungsi lainnya, yang dapat digunakan untuk mendeteksi kapal selam yang tenggelam, kapal selam musuh dan menampilkan cedera internal logam. Hal ini dapat diterapkan pada berbagai bidang teknis seperti industri, pertanian, industri ringan, dan perawatan medis, dan berkaitan erat dengan kehidupan kita. Adapun analisa beberapa kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik. Jika Anda masih sangat tertarik dengan kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik, sebaiknya Anda menggunakan sendiri sensor ultrasonik tersebut. Pelajari kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik dalam jangka waktu tertentu. Jika Anda mengetahui cara mengatasi kekurangan sensor ultrasonik selama proses penggunaan sensor ultrasonik, Anda juga dapat berkonsultasi dengan peneliti profesional sensor ultrasonik terkait di website.