Analiza avantajelor și dezavantajelor senzorilor ultrasonici

Cum tratează senzorii cu ultrasunete zgomotul și interferențele?

 

Orice zgomot acustic la frecvența primită de Senzorul cu ultrasunete cu rază lungă de acțiune poate interfera cu ieșirea senzorului. Aceasta include zgomotul ascuțit, cum ar fi sunetele generate de clicul unui fluier, supapă de siguranță, aer comprimat sau dispozitiv pneumatic. Dacă doi senzori ultrasonici de aceeași frecvență sunt adunați împreună, va avea loc diafonia acustică. Un alt tip de zgomot, zgomotul electric, nu este exclusiv pentru senzorii cu ultrasunete.

 

Senzorii cu ultrasunete folosesc caracteristici ultrasonice pentru a măsura obiectele. Deoarece undele ultrasonice au frecvențe înalte, acestea au multe avantaje. Lungimea de undă este foarte scurtă. 1. Fenomenul de difracție este foarte mic, mai ales cu o directivitate bună, care poate deveni rază și propagare direcțională. Pătrunderea cu ultrasunete a lichidelor și solidelor este foarte mare, în special în solidele opace ale luminii solare, poate pătrunde la o adâncime de zeci de metri. Când unda ultrasonică lovește impuritățile sau interfața, va produce o reflexie semnificativă pentru a forma reflectarea ecoului. Când lovește obiectul în mișcare, poate produce efectul Doppler. Senzorii bazați pe caracteristici ultrasonice sunt numiți „senzori cu ultrasunete” și sunt utilizați pe scară largă în industrie, apărare și biomedicină.

 

Cu toate acestea, deoarece punctul de curie al materialelor piezoelectrice este de obicei foarte mare, în special Modulul senzorului de distanță cu ultrasunete utilizat pentru diagnosticare utilizează o putere ultrasonică mică, temperatura de funcționare este relativ scăzută și poate funcționa mult timp. Sondele medicale cu ultrasunete sunt relativ fierbinți și necesită echipament de refrigerare separat. Sensibilitatea depinde în principal de fabricarea plachetei în sine. Coeficientul de cuplare electromecanic este mare, iar sensibilitatea este mare; dimpotrivă, sensibilitatea este foarte scăzută. Există trei motive:

 

1. Senzorul ultrasonic de frecvență curentă este relativ fix. De exemplu, un senzor de 40KHz poate fi folosit doar pentru 38-42KHz. Alte frecvențe sunt similare. În prezent, aproape nu există senzori într-o gamă largă de frecvențe, cum ar fi produsele de la 40KHz la 500KHz;

 

2. Tensiunea de conducere este foarte mare, de obicei între 100Vp-p și 1500Vp-p. Multe dispozitive de joasă tensiune necesită amplificarea transformatorului de impulsuri, dar va aduce unele probleme complicate. Dacă există o unitate de joasă tensiune de 3 ~ 5V (mai multă putere), senzorul cu ultrasunete este mai bun;

 

3. Sensibilitatea este de preferință mai mare; se poate observa că Senzorul de măsurare a distanței cu modul ultrasonic poate transmite, recepționa și analiza sunetul care nu poate fi detectat de urechea umană. În detectarea senzorilor cu ultrasunete, acesta poate fi utilizat pentru a realiza funcții precum măsurarea cu ultrasunete și testarea cu ultrasunete. Poate fi folosit pentru a detecta epave de submarine, submarine inamice și pentru a afișa daune interne metalice. Acestea pot fi aplicate industriei, agriculturii, industriei ușoare și tehnologiei medicale și sunt strâns legate de viețile noastre.

 

De ce să folosiți senzori cu ultrasunete?

 

Ultrasunetele sunt de încredere în orice mediu de iluminat și pot fi utilizate în interior sau în aer liber. Senzorii cu ultrasunete pot manipula roboții pentru a evita coliziunile și se mișcă de îndată ce aceștia nu sunt prea rapizi. Senzorii cu ultrasunete sunt utilizați pe scară largă și pot fi utilizați în mod fiabil în aplicațiile de detectare a rezervoarelor de cereale, detectarea nivelului apei, aplicațiile cu drone și mașinile cu senzor direct local sau bancar. Telemetrul cu ultrasunete este adesea folosit ca mijloc de detectare a coliziunilor.