Які переваги та недоліки ультразвукових датчиків?

Ультразвукові датчики широко використовуються у виробництві, електроенергетиці та металургії для вимірювання будівельних матеріалів, хімікатів, продуктів харчування, автомобілів, складів, суден, текстилю, транспорту, розвідки, рівня рідини завдяки високій точності вимірювань, стабільній роботі та температурній компенсації. У таких галузях, як моніторинг рівня, виявлення потоку у відкритому каналі та роботизована харчова промисловість, він може вимірювати рідкі матеріали, а також вимірювати рівень рідин у промисловості твердих матеріалів.

Перш за все, поговоримо про принцип роботи ультразвуковий модуль датчика відстані : ультразвукові датчики розроблені з використанням характеристик ультразвукових хвиль. Ультразвукові зонди в основному складаються з п’єзоелектричних мікросхем, які можуть передавати та приймати ультразвукові хвилі. Для роботи п’єзоелектричного ультразвукового генератора фактично використовується резонанс п’єзоелектричного кристала. Він має дві п'єзоелектричні пластини та резонансну пластину. Коли частота імпульсного сигналу дорівнює власній частоті коливань п’єзоелектричної пластини, п’єзоелектрична пластина буде резонувати та змушувати резонансну пластину вібрувати, створюючи ультразвукові хвилі. Навпаки, якщо між двома електродами не подається напруга, коли резонансна пластина отримує ультразвукові хвилі, вона буде тиснути на п’єзоелектричний чіп, щоб вібрувати та перетворювати механічну енергію в електричні сигнали, а потім вона стає ультразвуковим приймачем. Для виявлення в основному використовуються малопотужні ультразвукові зонди. Вони мають багато різних структур. Їх можна розділити на прямі зонди (поздовжні хвилі), косі зонди (поперечні хвилі), поверхневі зонди (поверхневі хвилі), зонди хвилі Лемба (хвилі Лемба) і подвійні зонди (один прийом зонда, один прийом зонда).

По-друге, є багато переваг використання характеристики ультразвукового датчика відстані для вимірювання об'єктів. Це пояснюється тим, що ультразвукові хвилі мають характеристики високої частоти, короткої довжини хвилі, явища невеликої дифракції, особливо хорошу спрямованість, і можуть перетворюватися на промені та поширюватися спрямовано. Ультразвук має чудову здатність проникати в рідини та тверді тіла, особливо в тверді речовини, непрозорі для сонячного світла. Він може проникати на глибину десятків метрів. Коли ультразвукова хвиля потрапляє на домішку або межу розділу, вона виробляє значне відображення, утворюючи луну, і може створювати ефект Доплера, коли вона потрапляє на рухомий об’єкт. Ультразвукові датчики, розроблені на основі ультразвукових характеристик, називаються 'ультразвуковими датчиками' і широко використовуються в національній оборонній та біомедичній промисловості.

Однак, оскільки точка Кюрі п’єзоелектричних матеріалів, як правило, відносно висока, особливо ультразвуковий датчик, який використовується в діагностичних ультразвукових датчиках, має низьку потужність і низьку робочу температуру, і може працювати протягом тривалого часу без збоїв. Температура медичних ультразвукових датчиків відносно висока і вимагає окремого холодильного обладнання. Чутливість в основному залежить від самої пластини-виробника. Коефіцієнт електромеханічного зчеплення великий, а чутливість висока; навпаки, чутливість низька. Є три причини:

1. Частота поточних ультразвукових датчиків є відносно фіксованою. Наприклад, датчики 40 кГц можна використовувати лише на 38-42 кГц, а інші частоти аналогічні. В даний час практично немає датчиків з широким частотним діапазоном, таким як 40 кГц ~ 500 кГц. 

2. Напруга руху є відносно високою, як правило, між 100Vp-p та 1500Vpp. У багатьох низьковольтних обладнаннях для підвищення напруги потрібні імпульсні трансформатори, але це також спричинить деякі складні проблеми. Було б краще, якщо б були датчики приводу низької напруги 3~5 В (вищої потужності);

3. Чутливість повинна бути вище:

Видно, що промисловий ультразвуковий датчик рівня може випромінювати, отримувати та аналізувати звук, який людське вухо не вловлює. З точки зору виявлення, використання ультразвукових датчиків може досягти ультразвукового вимірювання дальності, ультразвукової дефектоскопії та інших функцій, які можна використовувати для виявлення затонулих підводних човнів, підводних човнів противника та відображення металевих внутрішніх ушкоджень. Вони можуть бути застосовані до різних технічних галузей, таких як промисловість, сільське господарство, легка промисловість і лікування, і тісно пов’язані з нашим життям. Що стосується аналізу деяких переваг і недоліків ультразвукових датчиків. Якщо ви все ще дуже зацікавлені в перевагах і недоліках ультразвукових датчиків, ви також можете використовувати ультразвукові датчики самостійно. Дізнайтеся про переваги та недоліки ультразвукових датчиків протягом певного періоду часу. Якщо ви дізнаєтесь, як усунути недоліки ультразвукових датчиків у процесі використання ультразвукових датчиків, ви також можете проконсультуватися з професійними дослідниками відповідних ультразвукових датчиків на веб-сайті.