Analisis kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik

Bagaimanakah penderia ultrasonik mengendalikan bunyi dan gangguan?

 

Sebarang bunyi akustik pada frekuensi yang diterima oleh sensor ultrasonik jarak jauh mungkin mengganggu output sensor. Ini termasuk bunyi bernada tinggi, seperti bunyi yang dijana oleh klik wisel, injap keselamatan, udara termampat atau peranti pneumatik. Jika dua penderia ultrasonik dengan frekuensi yang sama disatukan, crosstalk akustik akan berlaku. Satu lagi jenis bunyi, bunyi elektrik tidak unik kepada penderia ultrasonik.

 

Penderia ultrasonik menggunakan ciri ultrasonik untuk mengukur objek. Kerana gelombang ultrasonik mempunyai frekuensi tinggi, ia mempunyai banyak kelebihan. Panjang gelombang sangat pendek. 1. Fenomena pembelauan adalah sangat kecil, terutamanya dengan kearah yang baik, yang boleh menjadi perambatan sinar dan arah. Penembusan ultrasonik cecair dan pepejal adalah sangat besar, terutamanya dalam pepejal legap cahaya matahari, ia boleh menembusi kedalaman berpuluh-puluh meter. Apabila gelombang ultrasonik mencecah kekotoran atau antara muka, ia akan menghasilkan pantulan yang ketara untuk membentuk pantulan gema. Apabila ia terkena objek yang bergerak, ia boleh menghasilkan kesan doppler. Penderia berdasarkan ciri ultrasonik dipanggil 'penderia ultrasonik' dan digunakan secara meluas dalam industri, pertahanan dan bioperubatan.

 

Walau bagaimanapun, kerana titik curie bahan piezoelektrik biasanya sangat tinggi, terutamanya modul sensor jarak ultrasonik yang digunakan untuk diagnosis menggunakan kuasa ultrasonik yang kecil, suhu operasi agak rendah, dan ia boleh berfungsi untuk masa yang lama. Probe ultrasound perubatan agak panas dan memerlukan peralatan penyejukan berasingan. Kepekaan terutamanya bergantung pada pembuatan wafer itu sendiri. Pekali gandingan elektromekanikal adalah besar dan sensitivitinya tinggi; sebaliknya, sensitiviti adalah sangat rendah. Terdapat tiga sebab:

 

1. Penderia ultrasonik frekuensi semasa agak tetap. Sebagai contoh, sensor 40KHz hanya boleh digunakan untuk 38-42KHz. Frekuensi lain adalah serupa. Pada masa ini, hampir tiada penderia dalam julat frekuensi yang luas, seperti produk dari 40KHz hingga 500KHz;

 

2. Voltan pemanduan adalah sangat tinggi, biasanya antara 100Vp-p dan 1500Vp-p. Banyak peranti voltan rendah memerlukan rangsangan pengubah nadi, tetapi ia akan membawa beberapa masalah rumit. Jika terdapat pemacu voltan rendah 3~5V (lebih kuasa), sensor ultrasonik adalah lebih baik;

 

3. Sensitiviti adalah sebaik-baiknya lebih tinggi; dapat dilihat bahawa sensor pengukur jarak modul ultrasonik boleh menghantar, menerima dan menganalisis bunyi yang tidak dapat dikesan oleh telinga manusia. Dalam pengesanan sensor ultrasonik, ia boleh digunakan untuk mencapai fungsi seperti julat ultrasonik dan ujian ultrasonik. Ia boleh digunakan untuk mengesan bangkai kapal selam, kapal selam musuh, dan memaparkan kerosakan dalaman logam. Ini boleh digunakan untuk industri, pertanian, industri ringan dan teknologi perubatan, dan berkait rapat dengan kehidupan kita.

 

Mengapa menggunakan sensor ultrasonik?

 

Ultrasound boleh dipercayai dalam mana-mana persekitaran pencahayaan dan boleh digunakan di dalam atau di luar rumah. Penderia ultrasonik boleh mengendalikan robot untuk mengelakkan perlanggaran dan bergerak sebaik sahaja ia tidak terlalu laju. Penderia ultrasonik digunakan secara meluas dan boleh digunakan dengan pasti dalam aplikasi penderiaan tangki bijian, penderiaan paras air, aplikasi dron dan restoran langsung tempatan atau kereta penderia bank. Pencari jarak ultrasonik sering digunakan sebagai alat untuk mengesan perlanggaran.