Apa kelebihan dan kekurangan transduser ultrasonik?

Dengan pesatnya perkembangan tingkat teknologi, dalam kehidupan nyata tidak sulit menemukan penerapan sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik banyak digunakan di bidang manufaktur, tenaga listrik, bahan bangunan terukur metalurgi, industri kimia, makanan, mobil, pergudangan, perkapalan, tekstil, transportasi, eksplorasi, ketinggian cairan, karena akurasi pengukurannya yang tinggi, pengoperasian yang stabil, dan kompensasi suhu. Pemantauan level, deteksi aliran saluran terbuka, teknologi robotik, pemrosesan makanan, dan industri lainnya dapat mengukur bahan cair dan bahan padat.

Meskipun sensor pengukuran jarak ultrasonik banyak digunakan, emas yang bagus saja tidak cukup, tidak ada yang sempurna. Dari pemahaman dan pengalaman Anda sebelumnya tentang sensor ultrasonik, apakah ada kelebihan dan kekurangan transduser ultrasonik, apakah kelebihan dan kekurangan tersebut akan berdampak pada kehidupan kita? Inilah saatnya kita memahami sensor ultrasonik secara mendalam.

Pertama-tama, mari kita bahas tentang prinsip kerja transduser ultrasonik: sensor ultrasonik adalah sensor yang dikembangkan 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 chip piezoelektrik dan pelat resonansi. Ketika frekuensi sinyal pulsa yang diterapkan ke kutubnya sama dengan frekuensi osilasi alami wafer piezoelektrik, wafer piezoelektrik akan beresonansi dan menggerakkan pelat resonansi untuk bergetar, sensor transduser ultrasonik akan menghasilkan gelombang ultrasonik. Sebaliknya, jika tidak ada tegangan yang diberikan antara kedua elektroda, ketika pelat resonansi menerima gelombang ultrasonik, pelat resonansi akan menekan wafer piezoelektrik untuk bergetar dan mengubah energi mekanik menjadi sinyal listrik. Saat ini, ia menjadi penerima ultrasonik. Probe ultrasonik berdaya rendah sebagian besar digunakan untuk deteksi. Mereka memiliki banyak struktur yang berbeda, dan 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 memantulkan dan satu probe menerima).

Kedua, penggunaan karakteristik ultrasonik untuk mengukur objek memiliki banyak keuntungan. Hal ini dikarenakan gelombang ultrasonik mempunyai ciri-ciri frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, dan fenomena difraksi kecil, terutama directivity yang baik, serta dapat merambat secara sinar dan terarah. Gelombang ultrasonik mempunyai kemampuan yang besar dalam menembus zat cair dan padat, terutama pada padatan matahari yang buram, yang mampu menembus kedalaman puluhan meter. Gelombang ultrasonik yang bertemu dengan pengotor atau antarmuka akan menghasilkan pantulan yang signifikan dan membentuk pantulan menjadi gema, dan menyentuh benda bergerak dapat menghasilkan efek doppler. Sensor ultrasonik yang dikembangkan berdasarkan karakteristik ultrasonik disebut “sensor ultrasonik” dan banyak digunakan di industri, pertahanan negara, biomedis, dll. Namun karena titik curie bahan piezoelektrik umumnya relatif tinggi, terutama sensor ultrasonik yang digunakan untuk diagnosis menggunakan sensor ultrasonik kecil, suhu kerja relatif rendah, dan dapat bekerja dalam waktu lama tanpa kegagalan. Probe USG medis memiliki suhu yang relatif tinggi dan memerlukan peralatan pendingin terpisah. Sensitivitasnya terutama bergantung pada wafer piezoelektrik itu sendiri. Koefisien kopling elektromekanisnya besar dan sensitivitasnya tinggi; jika tidak, sensitivitasnya rendah. Ada tiga alasan:

2. Tegangan penggerak relatif tinggi, umumnya antara 100Vp-p dan 1500Vp-p. Di banyak peralatan bertegangan rendah, trafo pulsa diperlukan untuk meningkatkan, tetapi hal ini juga akan membawa beberapa masalah yang rumit. Jika ada sensor dengan penggerak tegangan rendah 3 ~ 5V (daya lebih besar), akan lebih baik;

3. Sensitivitasnya harus lebih tinggi.
Terlihat bahwa pengukuran kedalaman transduser ultrasonik dapat memancarkan, menerima dan menganalisis suara yang tidak dapat dideteksi oleh telinga manusia. Dalam hal deteksi, penggunaan sensor ultrasonik dapat mencapai fungsi seperti jangkauan ultrasonik dan deteksi cacat ultrasonik, yang dapat digunakan untuk mendeteksi bangkai kapal selam, kapal selam musuh, dan menampilkan cedera internal logam. Hal ini dapat diterapkan pada berbagai bidang teknis seperti industri, pertanian, industri ringan dan perawatan medis, yang berkaitan erat dengan kehidupan kita. Mengenai analisis beberapa kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik telah diperkenalkan kepada semua orang di sini. Jika Anda masih sangat tertarik dengan kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik, Anda mungkin ingin menggunakan sendiri sensor ultrasonik tersebut. Pelajari kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik dalam jangka waktu tertentu. Jika Anda menemukan cara untuk mengatasi kekurangan sensor ultrasonik dalam proses penggunaan sensor ultrasonik, Anda juga dapat berkonsultasi dengan peneliti profesional sensor ultrasonik terkait.