Frekvens defineres som antallet af signaler eller bølger, der kan vises på en fast tid. Enheder for frekvensen er Hertz (Hz). Disse frekvenser er opdelt i flere områder afhængigt af frekvensværdierne. De er meget lave frekvenser (VLF), lave frekvenser (LF), mellemfrekvenser (MF), høje frekvenser (HF), meget høje frekvenser (VHF), ultrahøje frekvenser (UHF), superhøje frekvenser (SHF) og Ekstremt høje frekvenser (EHF). Frekvensområdet kan variere afhængigt af typen af frekvenser. Frekvensområdet for VLF varierer fra 3 til 30 kHz. Frekvensområdet for LF varierer fra 30 kHz til 300 kHz. Frekvensområdet for MF varierer fra 300 til 3000 kHz. Frekvensområdet for HF varierer fra 3 MHz til 30 MHz. Frekvensområdet for UHF varierer fra 300 MHz til 3000 MHz. Frekvensområdet for SHF varierer fra 3 GHz til 30 GHz. Frekvensområdet for EHF varierer fra 30 GHz til 300 GHz. Denne artikel diskuterer en oversigt over ultralyd transducer og dens arbejde.
Hvad er en ultralydstransducer?
Ultralydstransduceren er en type lydrelateret sensor. Disse transducere send de elektriske signaler til objektet, og når signalet rammer objektet, vender det tilbage til transduceren. I denne proces måler denne transducer afstanden til objektet ikke af lydens intensitet. Disse transducere bruger ultralydsbølger til måling af nogle få parametre. Det har en bred vifte af applikationer inden for forskellige områder. Frekvensområdet for ultralydsbølger er over 20 kHz. Disse bruges hovedsageligt til måling af afstandsapplikationer. Det følgende billede angiver ultralydstransduceren.
ultralydstransducer
Disse transducere kan defineres som en transducer, der bruges til at konvertere en type energi til ultralydsvibrationer. Ved disse ultralydsvibrationer måler denne transducer objektets afstand. Disse fås i to typer som aktiv og passiv
Ultrasonic transducer Arbejdsprincip
Når der tilføres et elektrisk signal til denne transducer, vibrerer det omkring det specifikke frekvensområde og genererer en lydbølge. Disse lydbølger bevæger sig, og når der kommer en hindring, reflekterer disse lydbølger transduceren informeret om ekko. Og i slutningen af transduceren konverterer dette ekko til et elektrisk signal. Her beregner transduceren tidsintervallet mellem udsendelse af lydbølgen til modtagelsen af ekkosignalet. Det ultralydssensor sender ultralydspulsen ved 40 kHz, som bevæger sig gennem luften. Disse transducere er bedre end de infrarøde sensorer, fordi disse ultralydstransducere / sensorer ikke påvirkes af røg, sorte materialer osv. Ultralydssensorer udviser ekspertise i undertrykkelse af baggrundsinterferens.
ultralydstransducer
Ultralydstransducere bruges hovedsageligt til at finde afstanden ved hjælp af ultralydsbølger. Afstanden kan måles ved hjælp af følgende formel.
D = ½ * T * C
Her angiver D afstanden
T angiver tidsforskellen mellem afsendelse og modtagelse af ultralydsbølger
C angiver lydhastigheden.
Kredsløbsdiagram
Ultralydstransduceren har et sender- og modtagerkredsløb, de er bygget med 555 timere eller CMOS-teknologi . Transducerens sender og modtager fungerer på samme frekvens.
Transducerens sender sender ultralydsbølgerne mod objektet, og når lydbølgerne rammer objektet, konverteres lydsignalerne til ultralyds- og elektriske signaler. Følgende diagram viser transmitterens kredsløbsdiagram for ultralydstransduceren.
ultralyd-transducer-sender
Modtagerkredsløbet modtager signalerne efter at ultralydsbølgerne rammer objektet og konverterer dem derefter til elektrisk form. Følgende diagram viser modtagerens kredsløbsdiagram for ultralydstransduceren.
ultralyd-transducer-modtager
Ultrasonic transducertyper
Der er forskellige typer ultralydstransducere tilgængelige baseret på faktorer som piezoelektrisk krystalarrangement, fodaftryk og frekvens. De er
Lineære ultralydstransducere - I denne type transducere er det piezoelektriske krystalarrangement lineært.
Standard ultralydstransducere - Denne type kaldes også som konvekse transducere. I denne type er den piezoelektriske krystal i en kurvet form. Ved dybdegående undersøgelser foretrækkes disse.
Phased Array Ultrasonic Transducers - Phased array transducere har et lille fodaftryk og lav frekvens. (dens centerfrekvens er 2 MHz - 7 MHz)
Til ikke-destruktiv test har ultralydstransducerne igen forskellige typer. De kommer i kontakt med transducere, vinkelstråletransducere, Delay line-transducere, nedsænkningstransducere og dual element-transducere.
Ansøgninger
Anvendelserne af ultralydstransducere er
Disse transducere har mange applikationer inden for forskellige områder som industriel, medicinsk osv. Disse har flere applikationer på grund af ultralydsbølger. Dette hjælper med at finde målene, måle objekternes afstand til målet, finde objektets position, for at beregne niveauet, også ultralydstransducere er nyttige.
Inden for det medicinske område har ultralydstransduceren anvendelserne til diagnostisk testning, kirurgiske indretninger under behandling af kræft, intern organtestning, hjertekontrol, øjne- og uteruskontrol ultralydstransducere er nyttige.
På det industrielle område har ultralydstransducere få vigtige anvendelser. Ved hjælp af disse transducere kan de måle afstanden fra bestemte objekter for at undgå en kollision i produktionslinjestyring, væskestyringskontrol, ledningsafbrydelsesdetektering, opdagelse af mennesker til optælling, køretøjsdetektion og mange flere.
Fordele og ulemper
Ethvert system har fordele og et par ulemper. Her vil vi diskutere fordele ved ultralydstransduceren.
- Disse ultralydstransducere kan måle i enhver form for materiale. De kan mærke alle typer materialer.
- Ultralydstransducere påvirkes ikke af temperatur, vand, støv eller nogen som helst.
- I ethvert miljømiljø fungerer ultralydstransducerne på en god måde.
- Det kan også måle i høje sensingafstande.
Det ulemperne ved disse transducere inkluderer følgende.
- Ultralydstransducere er følsomme over for temperaturvariationer. Denne temperaturvariation kan ændre ultralydsreaktionen.
- Det vil stå over for problemer under læsning af refleksioner fra små genstande, tynde og bløde genstande.
Således handler alt om en oversigt over en ultralyd transducer . Af ovenstående oplysninger kan vi endelig konkludere, at denne enhed bruges til at måle afstanden til et objekt ved hjælp af lydbølger. Det måler afstand ved at sende en lydbølge ud med en bestemt frekvens og lytte efter den lydbølge for at hoppe tilbage. Her er et spørgsmål til dig, hvad er frekvensområdet for denne transducer?
