huidige status van ultrasone afstandssensoren

Een apparaat voor het verzenden en ontvangen van ultrasone golven, een zogenaamde ultrasone transducer of ultrasone sonde; een ultrasoon transducer- en zendontvangercircuit vormt een ultrasone sensor. Om een ​​ultrasone sensor met groot bereik te ontwikkelen, is het noodzakelijk om de fysieke eigenschappen van ultrasone golven en de ontwikkeling van ultrasone transducertechnologie te begrijpen. De voortplanting van trillingen in een elastisch medium wordt golf genoemd, ook wel golf genoemd. Een mechanische golf met een trillingsfrequentie tussen 16 kHz en 20 kHz kan door het menselijk oor worden gehoord en wordt een geluidsgolf genoemd; een mechanische golf lager dan 16 kHz wordt een infrageluidsgolf genoemd; een mechanische golf wordt hoger dan 20 kHz genoemd dieptesensor akoestische transducer  en een mechanische golf is hoger dan 100 MHz is een mechanische golf. Het wordt speciale ultrasone golf genoemd. Net als andere geluidsgolven hangt de voortplantingssnelheid van ultrasone golven af ​​van de dichtheid van het medium en de elastische constante van het medium. Onder atmosferische omstandigheden is de voortplantingssnelheid van ultrasone golven in hetzelfde medium hetzelfde en in een relatief groot frequentiebereik is de geluidssnelheid solide.

De geluidsgolf plant zich voort als gevolg van de beweging van het deeltje in het voortplantingsmedium, en de voortplantingsrichting ervan komt overeen met de trillingsrichting, dus de geluidsgolf in de lucht behoort tot de elastische mechanische golf van de longitudinale trilling. In het ideale medium beschrijft de vergelijkingsbeweging van een deeltjesverplaatsing de voortplanting van a ultrasone afstandsmeetomvormer in de positieve richting van x kan worden uitgedrukt.

  Wanneer de trillingsfrequentie van de ultrasone golf bijvoorbeeld 30 kHz is, is de fysieke betekenis ultrasone golven in de lucht. Wanneer het medium zich voortplant, wordt de energie geabsorbeerd en verloren. Wanneer de voortplantingsafstand van de geluidsgolf gelijk is aan 1/a, zal de amplitude van de ultrasone bereikzoeksensor worden verzwakt tot 1/e maal de initiële waarde. Het is duidelijk dat hoe hoger de akoestische golffrequentie is, hoe groter de absorptie en verzwakking van de akoestische energie is, en hoe kleiner de voortplantingsafstand van de akoestische golf is. Omgekeerd geldt: hoe lager de akoestische frequentie, hoe kleiner de absorptieverzwakking van de akoestische energie, en hoe groter de voortplantingsafstand van de akoestische golf. Misschien is het wel de ware weergave van de laagfrequente muziek die nagalmt en lang aanhoudt. Een andere belangrijke eigenschap van geluidsgolven is dat hoe hoger de frequentie van de golf, des te sterker de gerichte voortplanting van geluidsgolven (of lineaire beweging) en het vermogen om te reflecteren is, en dat de energie veel groter is dan die van laagfrequente geluidsgolven met dezelfde amplitude.