Analisi dei vantaggi e degli svantaggi dei sensori ad ultrasuoni

In che modo i sensori a ultrasuoni gestiscono il rumore e le interferenze?

 

Qualsiasi rumore acustico alla frequenza ricevuta dal il sensore a ultrasuoni a lungo raggio potrebbe interferire con l'uscita del sensore. Ciò include rumori acuti, come i suoni generati dal clic di un fischietto, di una valvola di sicurezza, di aria compressa o di un dispositivo pneumatico. Se si mettono insieme due sensori a ultrasuoni della stessa frequenza, si verificherà una diafonia acustica. Un altro tipo di rumore, il rumore elettrico, non è esclusivo dei sensori a ultrasuoni.

 

I sensori a ultrasuoni utilizzano le caratteristiche ultrasoniche per misurare gli oggetti. Poiché le onde ultrasoniche hanno frequenze elevate, presentano molti vantaggi. La lunghezza d'onda è molto corta. 1. Il fenomeno della diffrazione è molto piccolo, soprattutto con buona direttività, che può diventare propagazione del raggio e direzionale. La penetrazione degli ultrasuoni nei liquidi e nei solidi è molto ampia, soprattutto nei solidi opachi della luce solare, può penetrare ad una profondità di decine di metri. Quando l'onda ultrasonica colpisce le impurità o l'interfaccia, produrrà una riflessione significativa per formare la riflessione dell'eco. Quando colpisce l'oggetto in movimento, può produrre l'effetto doppler. I sensori basati su caratteristiche ultrasoniche sono chiamati 'sensori ultrasonici' e sono ampiamente utilizzati nell'industria, nella difesa e nella biomedicina.

 

Tuttavia, poiché il punto di curie dei materiali piezoelettrici è solitamente molto elevato, soprattutto il Il modulo sensore di distanza ad ultrasuoni utilizzato per la diagnosi utilizza una piccola potenza ultrasonica, la temperatura operativa è relativamente bassa e può funzionare a lungo. Le sonde ecografiche mediche sono relativamente calde e richiedono apparecchiature di refrigerazione separate. La sensibilità dipende principalmente dalla produzione del wafer stesso. Il coefficiente di accoppiamento elettromeccanico è elevato e la sensibilità è elevata; al contrario, la sensibilità è molto bassa. Ci sono tre ragioni:

 

1. L'attuale sensore a ultrasuoni a frequenza è relativamente fisso. Ad esempio, un sensore da 40 KHz può essere utilizzato solo per 38-42 KHz. Altre frequenze sono simili. Al momento non esistono quasi sensori in un'ampia gamma di frequenze, come i prodotti da 40 KHz a 500 KHz;

 

2. La tensione di pilotaggio è molto elevata, solitamente compresa tra 100 Vp-p e 1500 Vp-p. Molti dispositivi a bassa tensione richiedono un potenziamento del trasformatore di impulsi, ma ciò comporterà alcuni problemi complicati. Se è presente un azionamento a bassa tensione da 3 ~ 5 V (più potenza), il sensore a ultrasuoni è migliore;

 

3. La sensibilità è preferibilmente più elevata; si può vedere che il Il sensore di misurazione della distanza del modulo ad ultrasuoni può trasmettere, ricevere e analizzare il suono che non può essere rilevato dall'orecchio umano. Nel rilevamento di sensori a ultrasuoni, può essere utilizzato per ottenere funzioni come la misurazione degli ultrasuoni e i test a ultrasuoni. Può essere utilizzato per rilevare relitti di sottomarini, sottomarini nemici e visualizzare danni interni ai metalli. Questi possono essere applicati all’industria, all’agricoltura, all’industria leggera e alla tecnologia medica e sono strettamente legati alla nostra vita.

 

Perché utilizzare i sensori a ultrasuoni?

 

Gli ultrasuoni sono affidabili in qualsiasi ambiente di illuminazione e possono essere utilizzati all'interno o all'esterno. I sensori a ultrasuoni possono gestire i robot per evitare collisioni e muoversi non appena non sono troppo veloci. I sensori a ultrasuoni sono ampiamente utilizzati e possono essere utilizzati in modo affidabile nelle applicazioni di rilevamento dei serbatoi di cereali, nel rilevamento del livello dell'acqua, nelle applicazioni con droni e nelle auto con sensori di ristoranti o banche locali. I telemetri a ultrasuoni sono spesso utilizzati come mezzo per rilevare le collisioni.