Jakie są zalety i wady czujników ultradźwiękowych?

Czujniki ultradźwiękowe są szeroko stosowane w produkcji, energetyce elektrycznej i metalurgii do pomiaru materiałów budowlanych, chemikaliów, żywności, samochodów, magazynowania, statków, tekstyliów, transportu, poszukiwań, poziomu cieczy, ze względu na ich wysoką dokładność pomiaru, stabilną pracę i kompensację temperatury. W branżach takich jak monitorowanie poziomu, wykrywanie przepływu w kanale otwartym i robotyka w przetwarzaniu żywności może mierzyć materiały płynne, a także pomiar poziomu cieczy w przemyśle materiałów stałych.

Przede wszystkim porozmawiajmy o zasadzie działania moduł ultradźwiękowy czujnik pomiaru odległości : czujniki ultradźwiękowe są opracowywane w oparciu o charakterystykę fal ultradźwiękowych. Sondy ultradźwiękowe składają się głównie z chipów piezoelektrycznych, które mogą transmitować i odbierać fale ultradźwiękowe. Piezoelektryczny generator ultradźwiękowy faktycznie wykorzystuje do pracy rezonans kryształu piezoelektrycznego. Posiada dwa wafle piezoelektryczne i płytkę rezonansową. Kiedy częstotliwość sygnału impulsowego jest równa naturalnej częstotliwości oscylacji płytki piezoelektrycznej, płytka piezoelektryczna będzie rezonować i wprawi płytkę rezonansową w drgania, generując fale ultradźwiękowe. I odwrotnie, jeśli między dwiema elektrodami nie zostanie przyłożone napięcie, gdy płyta rezonansowa odbierze fale ultradźwiękowe, dociśnie chip piezoelektryczny, aby wibrował i zamienił energię mechaniczną na sygnały elektryczne, a następnie stanie się odbiornikiem ultradźwiękowym. Do wykrywania wykorzystuje się najczęściej sondy ultradźwiękowe małej mocy. Mają wiele różnych struktur. Można je podzielić na sondy proste (fale podłużne), sondy ukośne (fale poprzeczne), sondy powierzchniowe (fale powierzchniowe), sondy fali Lamba (fala Lamba) i sondy podwójne (jedna sonda odbierająca, druga odbierająca).

Po drugie, istnieje wiele zalet korzystania Charakterystyka ultradźwiękowego czujnika odległości do pomiaru obiektów. Dzieje się tak, ponieważ fale ultradźwiękowe charakteryzują się wysoką częstotliwością, krótką długością fali, małym zjawiskiem dyfrakcyjnym, szczególnie dobrą kierunkowością i mogą stać się promieniami i rozchodzić się kierunkowo. Ultradźwięki mają dużą zdolność przenikania cieczy i ciał stałych, zwłaszcza ciał stałych nieprzezroczystych dla światła słonecznego. Potrafi przenikać na głębokość kilkudziesięciu metrów. Kiedy fala ultradźwiękowa uderza w zanieczyszczenie lub powierzchnię styku, powoduje znaczne odbicie, tworząc echo, a gdy uderza w poruszający się obiekt, może wywołać efekt Dopplera. Czujniki ultradźwiękowe opracowane w oparciu o charakterystykę ultradźwiękową nazywane są „czujnikami ultradźwiękowymi” i są szeroko stosowane w przemyśle obronnym państwa i biomedycynie.

Ponieważ jednak punkt Curie materiałów piezoelektrycznych jest na ogół stosunkowo wysoki, szczególnie czujnik ultradźwiękowy stosowany w diagnostycznych sondach ultradźwiękowych ma małą moc i niską temperaturę pracy i może pracować przez długi czas bezawaryjnie. Temperatura medycznych sond ultradźwiękowych jest stosunkowo wysoka i wymaga oddzielnego sprzętu chłodniczego. Czułość zależy głównie od samej płytki produkcyjnej. Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego jest duży, a czułość wysoka; wręcz przeciwnie, czułość jest niska. Są trzy powody:

1. Częstotliwość prądowych czujników ultradźwiękowych jest stosunkowo stała. Na przykład czujniki 40 kHz mogą być używane tylko przy częstotliwości 38–42 kHz, a inne częstotliwości są podobne. Obecnie prawie nie ma czujników o szerokim zakresie częstotliwości, takim jak 40 kHz ~ 500 kHz. 

2. Napięcie sterujące jest stosunkowo wysokie, zwykle mieści się w przedziale od 100 Vp do 1500 Vpp. W wielu urządzeniach niskiego napięcia transformatory impulsowe są wymagane w celu zwiększenia napięcia, ale powoduje to również pewne skomplikowane problemy. Byłoby lepiej, gdyby były czujniki niskiego napięcia 3 ~ 5 V (większa moc);

3. Czułość powinna być wyższa:

Widać, że przemysłowy ultradźwiękowy czujnik poziomu może emitować, odbierać i analizować dźwięk, którego nasze ludzkie uszy nie są w stanie wykryć. Jeśli chodzi o wykrywanie, zastosowanie czujników ultradźwiękowych może osiągnąć ultradźwiękowy zasięg, ultradźwiękowe wykrywanie wad i inne funkcje, które można wykorzystać do wykrywania zatopionych statków podwodnych, okrętów podwodnych wroga i wyświetlania wewnętrznych obrażeń metalu. Można je zastosować w różnych dziedzinach techniki, takich jak przemysł, rolnictwo, przemysł lekki i leczenie, i są ściśle związane z naszym życiem. Jeśli chodzi o analizę niektórych zalet i wad czujników ultradźwiękowych. Jeśli nadal interesują Cię zalety i wady czujników ultradźwiękowych, równie dobrze możesz samodzielnie zastosować czujniki ultradźwiękowe. Poznaj zalety i wady czujników ultradźwiękowych w określonym czasie. Jeśli dowiesz się, jak rozwiązać wady czujników ultradźwiękowych podczas korzystania z czujników ultradźwiękowych, możesz również skonsultować się z profesjonalnymi badaczami pokrewnych czujników ultradźwiękowych na stronie internetowej.