Частота определяется как количество сигналы или волны, которые могут появиться в определенное время. Единицы измерения частоты - Герцы (Гц). Эти частоты делятся на несколько диапазонов в зависимости от значений частот. Это очень низкие частоты (VLF), низкие частоты (LF), средние частоты (MF), высокие частоты (HF), очень высокие частоты (VHF), сверхвысокие частоты (UHF), сверхвысокие частоты (SHF) и Чрезвычайно высокие частоты (КВЧ). Частотный диапазон может варьироваться в зависимости от типа частот. Диапазон частот VLF составляет от 3 до 30 кГц. Частотный диапазон НЧ колеблется от 30 кГц до 300 кГц. Диапазон частот СЧ составляет от 300 до 3000 кГц. Частотный диапазон ВЧ колеблется от 3 МГц до 30 МГц. Диапазон частот УВЧ составляет от 300 МГц до 3000 МГц. Частотный диапазон СВЧ колеблется от 3 ГГц до 30 ГГц. Диапазон частот КВЧ колеблется от 30 ГГц до 300 ГГц. В этой статье обсуждается обзор ультразвуковой преобразователь и его работа.
Что такое ультразвуковой преобразователь?
Ультразвуковой преобразователь - это один из типов датчиков звука. Эти преобразователи посылают электрические сигналы к объекту, и как только сигнал попадает в объект, он возвращается к преобразователю. В этом процессе этот преобразователь измеряет расстояние до объекта не по интенсивности звука. Эти преобразователи используют ультразвуковые волны для измерения нескольких параметров. Он имеет широкий спектр применения в различных областях. Частотный диапазон ультразвуковых волн выше 20 кГц. Они в основном используются для измерения расстояний. На следующем изображении показан ультразвуковой преобразователь.
ультразвуковой преобразователь
Эти преобразователи можно определить как преобразователи, которые используются для преобразования одного типа энергии в ультразвуковые колебания. С помощью этих ультразвуковых колебаний этот преобразователь измеряет расстояние до объекта. Доступны два типа: активный и пассивный.
Принцип работы ультразвукового преобразователя
Когда на этот преобразователь подается электрический сигнал, он колеблется в определенном частотном диапазоне и генерирует звуковую волну. Эти звуковые волны распространяются, и всякий раз, когда возникает какое-либо препятствие, эти звуковые волны будут отражать сигнал преобразователя об эхо. В конце преобразователя это эхо преобразуется в электрический сигнал. Здесь преобразователь вычисляет временной интервал между отправкой звуковой волны и получением эхо-сигнала. В ультразвуковой датчик посылает ультразвуковой импульс с частотой 40 кГц, который распространяется по воздуху. Эти преобразователи лучше, чем инфракрасные датчики, поскольку на эти ультразвуковые преобразователи / датчики не влияет дым, черные материалы и т. Д. Ультразвуковые датчики демонстрируют превосходное подавление фоновых помех.
ультразвуковой преобразователь
Ультразвуковые преобразователи в основном используются для определения расстояния с помощью ультразвуковых волн. Расстояние можно измерить по следующей формуле.
D = ½ * T * C
Здесь D указывает расстояние
T указывает разницу во времени между отправкой и приемом ультразвуковых волн.
C указывает скорость звука.
Принципиальная электрическая схема
Ультразвуковой преобразователь имеет схему передатчика и приемника, они построены с таймерами 555 или CMOS технология . Передатчик и приемник этого преобразователя работают на одной частоте.
Передатчик этого преобразователя передает ультразвуковые волны к объекту, и когда звуковые волны ударяют по объекту, звуковые сигналы преобразуются в ультразвуковые и электрические сигналы. На следующей схеме показана принципиальная схема ультразвукового преобразователя.
ультразвуковой преобразователь-передатчик
Схема приемника принимает сигналы после попадания ультразвуковых волн на объект и затем преобразует их в электрическую форму. На следующей схеме показана принципиальная схема приемника ультразвукового преобразователя.
ультразвуковой преобразователь-приемник
Типы ультразвуковых преобразователей
Существуют различные типы ультразвуковых преобразователей в зависимости от таких факторов, как расположение пьезоэлектрического кристалла, площадь основания и частота. Они есть
Линейные ультразвуковые преобразователи - В преобразователях этого типа пьезоэлектрический кристалл расположен линейно.
Стандартные ультразвуковые преобразователи - Этот тип также называют выпуклыми преобразователями. В этом типе пьезоэлектрический кристалл имеет изогнутую форму. Для углубленных исследований это предпочтительнее.
Ультразвуковые преобразователи с фазированной решеткой - Преобразователи с фазированной решеткой имеют небольшую площадь основания и низкую частоту. (его центральная частота 2 МГц - 7 МГц)
Для неразрушающего контроля ультразвуковые преобразователи снова бывают разных типов. Они контактируют с преобразователями, преобразователями углового луча, преобразователями линии задержки, погружными преобразователями и двухэлементными преобразователями.
Приложения
Применение ультразвуковых преобразователей:
Эти преобразователи находят множество применений в различных областях, таких как промышленность, медицина и т.д. Это помогает находить цели, измерять расстояние от объектов до цели, определять положение объекта, вычислять уровень, также полезны ультразвуковые преобразователи.
В области медицины ультразвуковой преобразователь находит применение в диагностическом тестировании, хирургических устройствах при лечении рака, тестировании внутренних органов, проверках сердца, глаз и матки. Ультразвуковые преобразователи полезны.
В промышленной сфере ультразвуковые преобразователи имеют несколько важных применений. С помощью этих датчиков они могут измерять расстояние до определенных объектов, чтобы избежать столкновения, в управлении производственной линией, контроле уровня жидкости, обнаружении обрыва провода, обнаружении людей для подсчета, обнаружении транспортных средств и многом другом.
Преимущества и недостатки
У любой системы есть преимущества и несколько недостатков. Здесь обсудим преимущества ультразвукового преобразователя.
- Эти ультразвуковые преобразователи могут измерять любой тип материала. Они могут чувствовать все типы материалов.
- На ультразвуковые преобразователи не влияют температура, вода, пыль и т. Д.
- В любой среде ультразвуковые преобразователи будут работать безупречно.
- Он также может выполнять измерения на больших расстояниях срабатывания.
В недостатки этих преобразователей включая следующее.
- Ультразвуковые преобразователи чувствительны к колебаниям температуры. Это изменение температуры может изменить ультразвуковую реакцию.
- Он столкнется с проблемами при чтении отражений от мелких, тонких и мягких предметов.
Таким образом, это все об обзоре ультразвукового преобразователь . Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что это устройство используется для измерения расстояния до объекта с помощью звуковых волн. Он измеряет расстояние, посылая звуковую волну определенной частоты и прислушиваясь к отражению этой звуковой волны. Вот вам вопрос, какой диапазон частот у этого преобразователя?
