Sagedus on määratletud kui arv signaale või lained, mis võivad ilmneda kindla aja jooksul. Sageduse ühikud on hertsid (Hz). Need sagedused on jagatud mitmeks vahemikuks sõltuvalt sageduse väärtustest. Need on väga madalad sagedused (VLF), madalad sagedused (LF), keskmised sagedused (MF), kõrged sagedused (HF), väga kõrged sagedused (VHF), ülikõrged sagedused (UHF), ülikõrged sagedused (SHF) ja Äärmiselt kõrged sagedused (EHF). Sagedusala võib varieeruda sõltuvalt sageduste tüübist. VLF-i sagedusvahemik on vahemikus 3 kuni 30 kHz. LF sagedusala on vahemikus 30 kHz kuni 300 kHz. MF sagedusvahemik jääb vahemikku 300 kuni 3000 kHz. HF sagedusala on vahemikus 3 MHz kuni 30 MHz. UHF sagedusala on vahemikus 300 MHz kuni 3000 MHz. SHF-i sagedusvahemik on vahemikus 3 GHz kuni 30 GHz. EHF sagedusala jääb vahemikku 30 GHz kuni 300 GHz. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet ultraheli andur ja selle töö.
Mis on ultraheli muundur?
Ultraheli muundur on ühte tüüpi heliga seotud andureid. Need andurid saata elektrilised signaalid objektile ja kui signaal objekti tabab, pöördub see tagasi muunduri juurde. Selles protsessis mõõdab see muundur objekti kaugust mitte heli intensiivsuse järgi. Need muundurid kasutavad ultrahelilaineid mõne parameetri mõõtmiseks. Sellel on lai valik rakendusi erinevates valdkondades. Ultrahelilainete sagedusvahemik on üle 20 kHz. Neid kasutatakse peamiselt kauguste mõõtmiseks. Järgmine pilt näitab ultraheliandurit.
ultraheli-andur
Neid muundureid saab määratleda kui andureid, mida kasutatakse ühte tüüpi energia muundamiseks ultrahelivibratsiooniks. Nende ultrahelivibratsioonide abil mõõdab see muundur objekti kaugust. Need on saadaval kahte tüüpi, näiteks aktiivsed ja passiivsed
Ultraheli muunduri tööpõhimõte
Kui sellele muundurile antakse elektrisignaal, vibreerib see ümber kindla sagedusala ja tekitab helilaine. Need helilained liiguvad ja alati, kui mõni takistus tuleb, peegeldavad need helilained andurit kaja kohta. Ja muunduri otsas muundub see kaja elektriliseks signaaliks. Siin arvutab muundur ajaintervalli helilaine saatmise vastu kajasignaali. The ultraheliandur saadab 40 kHz ultraheliimpulsi, mis liigub läbi õhu. Need muundurid on infrapunaanduritest paremad, kuna suits, mustad materjalid jne ei mõjuta neid ultrahelimuundureid / -andureid. Ultraheliandurid näitavad taustahäirete mahasurumist.
ultraheli-andur
Ultraheli muundureid kasutatakse peamiselt kauguse leidmiseks ultraheli lainete abil. Kaugust saab mõõta järgmise valemi abil.
D = ½ * T * C
Siin tähistab D kaugust
T tähistab ultrahelilainete saatmise ja vastuvõtmise ajavahet
C tähistab helikiirust.
Vooluringi skeem
Ultraheli muunduril on saatja ja vastuvõtja vooluahel, need on ehitatud 555 taimeriga või CMOS-tehnoloogia . Selle muunduri saatja ja vastuvõtja töötavad samal sagedusel.
Selle muunduri saatja edastab ultrahelilaineid objekti suunas ja kui helilained löövad objekti, muundatakse helisignaalid ultraheli- ja elektrisignaalideks. Järgmine skeem näitab ultraheli muunduri saatja lülitusskeemi.
ultraheli-muunduri-saatja
Vastuvõtjaahel võtab signaalid vastu pärast ultrahelilainete löömist objektile ja teisendab need seejärel elektriliseks. Järgmine skeem näitab ultraheli muunduri vastuvõtja vooluringi skeemi.
ultraheli-muunduri-vastuvõtja
Ultraheli muunduri tüübid
Saadaval on mitmesuguseid ultrahelimuundureid, mis põhinevad sellistel teguritel nagu piesoelektriliste kristallide paigutus, jalajälg ja sagedus. Nemad on
Lineaarsed ultrahelimuundurid - Seda tüüpi muundurites on piesoelektriliste kristallide paigutus lineaarne.
Standardsed ultrahelimuundurid - Seda tüüpi nimetatakse ka kumeraks muunduriks. Seda tüüpi on piesoelektriline kristall kõveral kujul. Põhjalikeks uuringuteks on need eelistatumad.
Faasimassiivi ultraheliandurid - Faasiga massiivi muunduritel on väike jalajälg ja madal sagedus. (selle kesksagedus on 2 MHz - 7 MHz)
Mittepurustavaks testimiseks on ultraheli muunduritel jälle erinevad tüübid. Nad puutuvad kokku muundurite, nurkkiireanduritega, viivitusliini muunduritega, keelekümblusanduritega ja kahe elemendiga muunduritega.
Rakendused
Ultraheli muundurite rakendused on
Nendel muunduritel on palju rakendusi erinevates valdkondades, näiteks tööstuses, meditsiinis jne. Neil on ultrahelilainete tõttu rohkem rakendusi. See aitab leida sihtmärke, mõõta objektide kaugust sihtmärgist, leida objekti asukohta, taseme arvutamiseks on abiks ka ultraheliandurid.
Meditsiinivaldkonnas on ultrahelianduril rakendusi diagnostilistes testides, kirurgilistes seadmetes vähi ravimisel, siseorganite testimiseks, südamekontrolliks, silmade ja emaka kontrolliks ultraheli muunduritest.
Tööstuse valdkonnas on ultrahelianduritel vähe olulisi rakendusi. Nende muundurite abil saavad nad kokkupõrke vältimiseks mõõta teatud objektide kaugust tootmisliini juhtimisel, vedeliku taseme juhtimisel, traadi purunemise tuvastamisel, inimeste tuvastamisel loendamiseks, sõiduki tuvastamisel ja paljudel muudel objektidel.
Eelised ja puudused
Igal süsteemil on eelised ja mõned puudused. Siin arutatakse ultraheli muunduri eelised.
- Need ultraheli muundurid suudavad mõõta mis tahes tüüpi materjale. Nad tunnetavad igat tüüpi materjale.
- Ultraheli muundureid ei mõjuta temperatuur, vesi, tolm ega muu.
- Igasuguses keskkonnas töötavad ultraheli muundurid heas korras.
- See suudab mõõta ka suurtes kaugustes.
The nende andurite puudused sisaldama järgmist.
- Ultraheli muundurid on temperatuuri kõikumise suhtes tundlikud. See temperatuuri kõikumine võib muuta ultraheli reaktsiooni.
- See seisab silmitsi probleemidega, lugedes peegeldusi väikestelt esemetelt, õhukestelt ja pehmetelt esemetelt.
Seega on see kõik ultraheli ülevaade andur . Ülaltoodud teabe põhjal võime lõpuks järeldada, et seda seadet kasutatakse helilainete abil objekti kauguse mõõtmiseks. See mõõdab kaugust, saates helilaine kindlal sagedusel ja kuulates, kuidas see helilaine tagasi põrkab. Siin on teile küsimus, milline on selle muunduri sagedusvahemik?
