Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei sensori a ultrasuoni?

I sensori a ultrasuoni sono ampiamente utilizzati nell'industria manifatturiera, nell'energia elettrica e nella metallurgia per misurare materiali da costruzione, prodotti chimici, alimenti, automobili, magazzini, navi, tessuti, trasporti, prospezione, livello di liquidi, grazie alla loro elevata precisione di misurazione, funzionamento stabile e compensazione della temperatura. In settori quali il monitoraggio del livello, il rilevamento del flusso in canali aperti e la lavorazione robotica degli alimenti, può misurare materiali liquidi e la misurazione del livello di liquidi nell'industria dei materiali solidi.

Prima di tutto, parliamo del principio di funzionamento di Sensore di misurazione della distanza del modulo a ultrasuoni : i sensori a ultrasuoni sono sviluppati utilizzando le caratteristiche delle onde ultrasoniche. Le sonde ad ultrasuoni sono composte principalmente da chip piezoelettrici, che possono trasmettere e ricevere onde ultrasoniche. Il generatore di ultrasuoni piezoelettrico utilizza effettivamente la risonanza di un cristallo piezoelettrico per funzionare. Ha due wafer piezoelettrici e una piastra di risonanza. Quando la frequenza del segnale di impulso è uguale alla frequenza di oscillazione naturale del wafer piezoelettrico, il wafer piezoelettrico entra in risonanza e fa vibrare la piastra di risonanza per generare onde ultrasoniche. Al contrario, se non viene applicata alcuna tensione tra i due elettrodi, quando la piastra di risonanza riceve onde ultrasoniche, spingerà il chip piezoelettrico a vibrare e convertirà l'energia meccanica in segnali elettrici, diventando quindi un ricevitore ultrasonico. Per il rilevamento vengono utilizzate principalmente sonde a ultrasuoni a bassa potenza. Hanno molte strutture diverse. Possono essere suddivisi in sonde diritte (onde longitudinali), sonde oblique (onde trasversali), sonde di superficie (onde superficiali), sonde a onde di Lamb (onde di Lamb) e sonde doppie (una sonda in ricezione, una sonda in ricezione).

In secondo luogo, ci sono molti vantaggi nell'utilizzo Caratteristiche del sensore di distanza ad ultrasuoni per misurare oggetti. Questo perché le onde ultrasoniche hanno le caratteristiche di alta frequenza, lunghezza d'onda corta, piccolo fenomeno di diffrazione, soprattutto buona direzionalità, e possono diventare raggi e propagarsi direzionalmente. Gli ultrasuoni hanno una grande capacità di penetrare liquidi e solidi, soprattutto nei solidi opachi alla luce solare. Può penetrare fino a una profondità di decine di metri. Quando l'onda ultrasonica colpisce l'impurità o l'interfaccia, produrrà una riflessione significativa per formare un'eco e può produrre un effetto doppler quando colpisce un oggetto in movimento. I sensori a ultrasuoni sviluppati sulla base delle caratteristiche ultrasoniche sono chiamati 'sensori a ultrasuoni' e sono ampiamente utilizzati nell'industria della difesa nazionale e della biomedicina.

Tuttavia, poiché il punto di curie dei materiali piezoelettrici è generalmente relativamente elevato, soprattutto il sensore a ultrasuoni utilizzato nelle sonde a ultrasuoni diagnostiche ha una bassa potenza e una bassa temperatura operativa e può funzionare a lungo senza guasti. La temperatura delle sonde ecografiche mediche è relativamente elevata e richiede apparecchiature di refrigerazione separate. La sensibilità dipende principalmente dal wafer di produzione stesso. Il coefficiente di accoppiamento elettromeccanico è elevato e la sensibilità è elevata; al contrario, la sensibilità è bassa. Ci sono tre ragioni:

1. La frequenza degli attuali sensori a ultrasuoni è relativamente fissa. Ad esempio, i sensori da 40 KHz possono essere utilizzati solo a 38-42 KHz e le altre frequenze sono simili. Al momento non esistono quasi sensori con un'ampia gamma di frequenze, come 40 KHz ~ 500 KHz. 

2. La tensione di pilotaggio è relativamente alta, generalmente compresa tra 100 Vp-p e 1500 Vpp. In molte apparecchiature a bassa tensione, sono necessari trasformatori di impulsi per aumentare la tensione, ma ciò comporterà anche alcuni problemi complicati. Sarebbe meglio se ci fossero sensori di azionamento a bassa tensione da 3 ~ 5 V (potenza maggiore);

3. La sensibilità dovrebbe essere maggiore:

Si può vedere che il Il sensore di livello ad ultrasuoni industriale può emettere, ricevere e analizzare il suono che le nostre orecchie umane non sono in grado di rilevare. In termini di rilevamento, l'uso di sensori a ultrasuoni può raggiungere la portata ultrasonica, il rilevamento di difetti a ultrasuoni e altre funzioni, che possono essere utilizzate per rilevare navi affondate sottomarine, sottomarini nemici e visualizzare lesioni interne dei metalli. Questi possono essere applicati a vari campi tecnici come l’industria, l’agricoltura, l’industria leggera e le cure mediche e sono strettamente legati alla nostra vita. Per quanto riguarda l'analisi di alcuni vantaggi e svantaggi dei sensori a ultrasuoni. Se siete ancora molto interessati ai vantaggi e agli svantaggi dei sensori a ultrasuoni, potete anche utilizzare voi stessi i sensori a ultrasuoni. Scopri i vantaggi e gli svantaggi dei sensori a ultrasuoni in un periodo di tempo. Se scopri come risolvere le carenze dei sensori a ultrasuoni durante il processo di utilizzo dei sensori a ultrasuoni, puoi anche consultare i ricercatori professionisti dei relativi sensori a ultrasuoni sul sito web.