Η συχνότητα ορίζεται ως ο αριθμός σήματα ή κύματα που μπορούν να εμφανιστούν σε καθορισμένο χρόνο. Οι μονάδες για τη συχνότητα είναι Hertz (Hz). Αυτές οι συχνότητες χωρίζονται σε διάφορες περιοχές ανάλογα με τις τιμές συχνότητας. Είναι πολύ χαμηλές συχνότητες (VLF), χαμηλές συχνότητες (LF), μεσαίες συχνότητες (MF), υψηλές συχνότητες (HF), πολύ υψηλές συχνότητες (VHF), εξαιρετικά υψηλές συχνότητες (UHF), Super High Frequencies (SHF) και Εξαιρετικά υψηλές συχνότητες (EHF). Το εύρος συχνοτήτων μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο των συχνοτήτων. Το εύρος συχνοτήτων του VLF κυμαίνεται από 3 έως 30 kHz. Το εύρος συχνοτήτων του LF κυμαίνεται από 30 kHz έως 300 kHz. Το εύρος συχνοτήτων του MF κυμαίνεται από 300 έως 3000 kHz. Το εύρος συχνοτήτων του HF κυμαίνεται από 3 MHz έως 30 MHz. Το εύρος συχνοτήτων του UHF κυμαίνεται από 300 MHz έως 3000 MHz. Το εύρος συχνοτήτων του SHF κυμαίνεται από 3 GHz έως 30 GHz. Το εύρος συχνοτήτων του EHF κυμαίνεται από 30 GHz έως 300 GHz. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του υπερηχητικός μετατροπέας και η λειτουργία του.
Τι είναι ένας υπερηχητικός μετατροπέας;
Ο μετατροπέας υπερήχων είναι ένας τύπος αισθητήρα που σχετίζεται με τον ήχο. Αυτά τα μορφοτροπείς στείλετε τα ηλεκτρικά σήματα στο αντικείμενο και μόλις το σήμα χτυπήσει το αντικείμενο, τότε επιστρέφει στον μορφοτροπέα. Σε αυτήν τη διαδικασία, αυτός ο μετατροπέας μετρά την απόσταση του αντικειμένου όχι από την ένταση του ήχου. Αυτοί οι μετατροπείς χρησιμοποιούν κύματα υπερήχων για τη μέτρηση μερικών παραμέτρων. Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε διάφορους τομείς. Το εύρος συχνοτήτων των υπερηχητικών κυμάτων είναι πάνω από 20 kHz. Χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση εφαρμογών απόστασης. Η παρακάτω εικόνα δείχνει τον υπερηχητικό μορφοτροπέα.
υπερηχητικός μετατροπέας
Αυτοί οι μορφοτροπείς μπορούν να οριστούν ως μορφοτροπείς που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή ενός τύπου ενέργειας σε υπερηχητικούς κραδασμούς. Με αυτές τις δονήσεις υπερήχων, αυτός ο μετατροπέας μετρά την απόσταση του αντικειμένου. Αυτά είναι διαθέσιμα σε δύο τύπους όπως ενεργό και παθητικό
Αρχή εργασίας υπερήχων μετατροπέα
Όταν ένα ηλεκτρικό σήμα εφαρμόζεται σε αυτόν τον μετατροπέα, δονείται γύρω από το συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων και δημιουργεί ένα ηχητικό κύμα. Αυτά τα ηχητικά κύματα ταξιδεύουν και όποτε προκύψει εμπόδιο, αυτά τα ηχητικά κύματα θα αντανακλούν τον μορφοτροπέα σχετικά με την ηχώ. Και στο τέλος του μετατροπέα, αυτή η ηχώ μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα. Εδώ, ο μετατροπέας υπολογίζει το χρονικό διάστημα μεταξύ της αποστολής του ηχητικού κύματος στη λήψη του σήματος ηχούς. ο αισθητήρας υπερήχων στέλνει τον παλμό υπερήχων στα 40 kHz που ταξιδεύει μέσω του αέρα. Αυτοί οι μορφοτροπείς είναι καλύτεροι από τους αισθητήρες υπερύθρων επειδή αυτοί οι αισθητήρες υπερήχων / αισθητήρες δεν επηρεάζονται από τον καπνό, τα μαύρα υλικά κ.λπ. Οι αισθητήρες υπερήχων επιδεικνύουν εξαιρετική καταστολή των παρεμβολών στο φόντο.
υπερηχητικός μετατροπέας
Οι υπερηχητικοί μετατροπείς χρησιμοποιούνται κυρίως για τον εντοπισμό της απόστασης χρησιμοποιώντας υπερηχητικά κύματα. Η απόσταση μπορεί να μετρηθεί με τον ακόλουθο τύπο.
Δ = ½ * Τ * Γ
Εδώ, το D δείχνει την απόσταση
Το Τ υποδηλώνει τη χρονική διαφορά μεταξύ αποστολής και λήψης υπερήχων κυμάτων
Το C υποδηλώνει την ηχητική ταχύτητα.
Διάγραμμα κυκλώματος
Ο μετατροπέας υπερήχων διαθέτει κύκλωμα πομπού και δέκτη, που κατασκευάστηκαν με 555 χρονόμετρα ή Τεχνολογία CMOS . Ο πομπός και ο δέκτης αυτού του μορφοτροπέα λειτουργούν στην ίδια συχνότητα.
Ο πομπός αυτού του μετατροπέα μεταδίδει τα υπερηχητικά κύματα προς το αντικείμενο και όταν τα ηχητικά κύματα χτυπήσουν το αντικείμενο τότε τα ηχητικά σήματα μετατρέπονται σε υπερηχητικά και ηλεκτρικά σήματα. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει το διάγραμμα κυκλώματος πομπού του υπερηχητικού μετατροπέα.
υπερηχητικός μετατροπέας-πομπός
Το κύκλωμα του δέκτη λαμβάνει τα σήματα μετά την προσβολή κυμάτων υπερήχων στο αντικείμενο και στη συνέχεια τα μετατρέπει σε ηλεκτρική μορφή. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει το διάγραμμα κυκλώματος δέκτη του μετατροπέα υπερήχων.
δέκτης υπερήχων-μετατροπέα
Τύποι μετατροπέων υπερήχων
Υπάρχουν διάφοροι τύποι μετατροπέων υπερήχων που διατίθενται βάσει παραγόντων όπως η διάταξη πιεζοηλεκτρικών κρυστάλλων, το αποτύπωμα και η συχνότητα. Αυτοί είναι
Γραμμικοί υπερηχητικοί μετατροπείς - Σε αυτόν τον τύπο μορφοτροπέων, η διάταξη πιεζοηλεκτρικών κρυστάλλων είναι γραμμική.
Πρότυποι υπερηχητικοί μετατροπείς - Αυτός ο τύπος καλείται επίσης ως κυρτοί μορφοτροπείς. Σε αυτόν τον τύπο, ο πιεζοηλεκτρικός κρύσταλλος είναι σε καμπύλη μορφή. Για διεξοδικές εξετάσεις αυτές είναι προτιμότερες.
Μετατροπείς υπερήχων φάσης φάσης - Οι μετατροπείς σταδιακής συστοιχίας έχουν μικρό αποτύπωμα και χαμηλή συχνότητα. (η κεντρική συχνότητα είναι 2 MHz - 7 MHz)
Για μη καταστροφικές δοκιμές, οι μορφοτροπείς υπερήχων έχουν και πάλι διαφορετικούς τύπους. Έρχονται σε επαφή με μορφοτροπείς, μετατροπείς γωνίας δέσμης, μετατροπείς γραμμής καθυστέρησης, μετατροπείς εμβάπτισης και μετατροπείς διπλού στοιχείου.
Εφαρμογές
Οι εφαρμογές των υπερηχητικών μετατροπέων είναι
Αυτοί οι μορφοτροπείς έχουν πολλές εφαρμογές σε διαφορετικά πεδία όπως βιομηχανικά, ιατρικά κ.λπ. Αυτά έχουν περισσότερες εφαρμογές λόγω υπερηχητικών κυμάτων. Αυτό βοηθά στην εύρεση των στόχων, τη μέτρηση της απόστασης των αντικειμένων από τον στόχο, την εύρεση της θέσης του αντικειμένου, τον υπολογισμό του επιπέδου και οι υπερηχητικοί μετατροπείς είναι χρήσιμοι.
Στον ιατρικό τομέα, ο υπερηχητικός μορφοτροπέας έχει τις εφαρμογές σε διαγνωστικές δοκιμές, χειρουργικές συσκευές κατά τη θεραπεία καρκίνου, εσωτερικός έλεγχος οργάνων, καρδιακοί έλεγχοι, οφθαλμοί και μήτρας και υπερηχητικοί μετατροπείς.
Στον βιομηχανικό τομέα, οι μετατροπείς υπερήχων έχουν λίγες σημαντικές εφαρμογές. Με αυτούς τους μορφοτροπείς, μπορούν να μετρήσουν την απόσταση ορισμένων αντικειμένων για να αποφευχθεί σύγκρουση, στη διαχείριση της γραμμής παραγωγής, τον έλεγχο στάθμης υγρού, την ανίχνευση διακοπής καλωδίων, την ανίχνευση ατόμων για μέτρηση, την ανίχνευση οχημάτων και πολλά άλλα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Οποιοδήποτε σύστημα έχει πλεονεκτήματα και μερικά μειονεκτήματα. Εδώ θα συζητήσουμε το πλεονεκτήματα του υπερηχητικού μετατροπέα.
- Αυτοί οι μετατροπείς υπερήχων μπορούν να μετρήσουν σε οποιοδήποτε είδος υλικού. Μπορούν να αισθανθούν όλους τους τύπους υλικών.
- Οι μετατροπείς υπερήχων δεν επηρεάζονται από τη θερμοκρασία, το νερό, τη σκόνη ή κανένα.
- Σε κάθε τύπο περιβάλλοντος, οι μετατροπείς υπερήχων θα λειτουργούν με καλό τρόπο.
- Μπορεί επίσης να μετρήσει σε μεγάλες αποστάσεις ανίχνευσης.
ο μειονεκτήματα αυτών των μορφοτροπέων συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.
- Οι μετατροπείς υπερήχων είναι ευαίσθητοι στη μεταβολή της θερμοκρασίας. Αυτή η διακύμανση της θερμοκρασίας μπορεί να αλλάξει την υπερηχητική αντίδραση.
- Θα αντιμετωπίσει προβλήματα κατά την ανάγνωση των αντανακλάσεων από μικρά αντικείμενα, λεπτά και μαλακά αντικείμενα.
Έτσι, πρόκειται για μια επισκόπηση ενός υπερήχου μορφοτροπέας . Από τις παραπάνω πληροφορίες, τέλος, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της απόστασης από ένα αντικείμενο χρησιμοποιώντας ηχητικά κύματα. Μετρά την απόσταση στέλνοντας ένα ηχητικό κύμα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και ακούγοντας το ηχητικό κύμα να ανακάμψει. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιο είναι το εύρος συχνοτήτων αυτού του μορφοτροπέα;
