Apakah kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik?

Penderia ultrasonik digunakan secara meluas dalam pembuatan, kuasa elektrik dan metalurgi untuk mengukur bahan binaan, bahan kimia, makanan, kereta, pergudangan, kapal, tekstil, pengangkutan, pencarian, paras cecair, kerana ketepatan pengukuran yang tinggi, operasi yang stabil dan pampasan suhu. Dalam industri seperti pemantauan tahap, pengesanan aliran saluran terbuka, dan pemprosesan makanan robotik, ia boleh mengukur bahan cecair serta pengukuran paras cecair dalam industri bahan pepejal.

Pertama sekali, mari kita bercakap tentang prinsip kerja sensor pengukur jarak modul ultrasonik : sensor ultrasonik dibangunkan dengan menggunakan ciri-ciri gelombang ultrasonik. Probe ultrasonik terutamanya terdiri daripada cip piezoelektrik, yang boleh menghantar dan menerima gelombang ultrasonik. Penjana ultrasonik piezoelektrik sebenarnya menggunakan resonans kristal piezoelektrik untuk berfungsi. Ia mempunyai dua wafer piezoelektrik dan plat resonans. Apabila frekuensi isyarat nadi adalah sama dengan frekuensi ayunan semula jadi wafer piezoelektrik, wafer piezoelektrik akan bergema dan memacu plat resonans untuk bergetar untuk menghasilkan gelombang ultrasonik. Sebaliknya, jika tiada voltan digunakan antara dua elektrod, apabila plat resonans menerima gelombang ultrasonik, ia akan menekan cip piezoelektrik untuk bergetar dan menukar tenaga mekanikal kepada isyarat elektrik, dan kemudian ia menjadi penerima ultrasonik. Kuar ultrasonik berkuasa rendah kebanyakannya digunakan untuk pengesanan. Mereka mempunyai banyak struktur yang berbeza. Mereka boleh dibahagikan kepada kuar lurus (gelombang membujur), kuar serong (gelombang melintang), kuar permukaan (gelombang permukaan), kuar gelombang Lamb (gelombang Lamb), dan kuar berganda (Satu probe menerima, satu probe menerima).

Kedua, terdapat banyak kelebihan menggunakan ciri sensor jarak ultrasonik untuk mengukur objek. Ini kerana gelombang ultrasonik mempunyai ciri-ciri frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena pembelauan kecil, terutamanya arah yang baik, dan boleh menjadi sinar dan merambat secara arah. Ultrasound mempunyai keupayaan yang hebat untuk menembusi cecair dan pepejal, terutamanya dalam pepejal yang legap kepada cahaya matahari. Ia boleh menembusi kedalaman berpuluh-puluh meter. Apabila gelombang ultrasonik mengenai kekotoran atau antara muka, ia akan menghasilkan pantulan yang ketara untuk membentuk gema, dan ia boleh menghasilkan kesan doppler apabila ia mengenai objek yang bergerak. Penderia ultrasonik yang dibangunkan berdasarkan ciri ultrasonik dipanggil 'penderia ultrasonik' dan digunakan secara meluas dalam industri pertahanan dan bioperubatan negara.

Walau bagaimanapun, kerana titik curie bahan piezoelektrik secara amnya agak tinggi, terutamanya sensor ultrasonik yang digunakan dalam probe ultrasonik diagnostik mempunyai kuasa rendah dan suhu operasi yang rendah, dan boleh berfungsi untuk masa yang lama tanpa kegagalan. Suhu probe ultrasound perubatan agak tinggi dan memerlukan peralatan penyejukan berasingan. Kepekaan terutamanya bergantung pada wafer pembuatan itu sendiri. Pekali gandingan elektromekanikal adalah besar dan sensitivitinya tinggi; sebaliknya, sensitiviti adalah rendah. Terdapat tiga sebab:

1. Kekerapan penderia ultrasonik semasa adalah agak tetap. Sebagai contoh, penderia 40KHz hanya boleh digunakan pada 38-42KHz, dan frekuensi lain adalah serupa. Pada masa ini, hampir tiada penderia dengan julat frekuensi yang luas, seperti 40KHz~500KHz. 

2. Voltan pemanduan agak tinggi, biasanya antara 100Vp-p dan 1500Vpp. Dalam kebanyakan peralatan voltan rendah, pengubah nadi diperlukan untuk meningkatkan voltan, tetapi ia juga akan membawa beberapa masalah rumit. Adalah lebih baik jika terdapat penderia pemacu voltan rendah 3~5V (kuasa lebih tinggi);

3. Kepekaan harus lebih tinggi:

Ia boleh dilihat bahawa sensor tahap ultrasonik industri boleh mengeluarkan, menerima dan menganalisis bunyi yang tidak dapat dikesan oleh telinga manusia kita. Dari segi pengesanan, penggunaan sensor ultrasonik boleh mencapai julat ultrasonik, pengesanan kecacatan ultrasonik dan fungsi lain, yang boleh digunakan untuk mengesan kapal selam tenggelam, kapal selam musuh dan memaparkan kecederaan dalaman logam. Ini boleh digunakan untuk pelbagai bidang teknikal seperti industri, pertanian, industri ringan, dan rawatan perubatan, dan berkait rapat dengan kehidupan kita. Bagi analisis beberapa kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik. Jika anda masih berminat dengan kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik, anda juga boleh menggunakan sensor ultrasonik itu sendiri. Ketahui kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik dalam tempoh masa. Jika anda mengetahui cara menyelesaikan kekurangan sensor ultrasonik semasa proses menggunakan sensor ultrasonik, anda juga boleh berunding dengan penyelidik profesional sensor ultrasonik yang berkaitan di laman web.