Frequentie wordt gedefinieerd als het aantal signalen of golven die in een vaste tijd kunnen verschijnen. Eenheden voor de frequentie zijn Hertz (Hz). Deze frequenties zijn onderverdeeld in verschillende bereiken, afhankelijk van de frequentiewaarden. Dit zijn zeer lage frequenties (VLF), lage frequenties (LF), gemiddelde frequenties (MF), hoge frequenties (HF), zeer hoge frequenties (VHF), ultrahoge frequenties (UHF), superhoge frequenties (SHF) en Extreem hoge frequenties (EHF). Het frequentiebereik kan variëren op basis van het type frequentie. Het frequentiebereik van VLF varieert van 3 tot 30 kHz. Het frequentiebereik van LF varieert van 30 kHz tot 300 kHz. Het frequentiebereik van MF varieert van 300 tot 3000 kHz. Het frequentiebereik van HF varieert van 3 MHz tot 30 MHz. Het frequentiebereik van UHF varieert van 300 MHz tot 3000 MHz. Het frequentiebereik van SHF varieert van 3 GHz tot 30 GHz. Het frequentiebereik van EHF varieert van 30 GHz tot 300 GHz. Dit artikel bespreekt een overzicht van de ultrasoon transducer en zijn werking.
Wat is een ultrasone transducer?
De ultrasone transducer is een type geluidsgerelateerde sensor. Deze transducers stuur de elektrische signalen naar het object en zodra het signaal het object raakt, keert het terug naar de transducer. Bij dit proces meet deze transducer de afstand van het object niet door de intensiteit van het geluid. Deze transducers gebruiken ultrasone golven voor het meten van enkele parameters. Het heeft een breed scala aan toepassingen op verschillende gebieden. Het frequentiebereik van ultrasone golven is hoger dan 20 kHz. Deze worden voornamelijk gebruikt bij het meten van afstandstoepassingen. De volgende afbeelding geeft de ultrasone transducer aan.
ultrasone transducer
Deze transducers kunnen worden gedefinieerd als een transducer die wordt gebruikt om één type energie om te zetten in ultrasone trillingen. Door deze ultrasone trillingen meet deze transducer de afstand van het object. Deze zijn verkrijgbaar in twee soorten, zoals actief en passief
Werkingsprincipe van de ultrasone transducer
Wanneer een elektrisch signaal op deze transducer wordt toegepast, trilt deze rond het specifieke frequentiebereik en genereert een geluidsgolf. Deze geluidsgolven reizen en wanneer er een obstakel komt, zullen deze geluidsgolven de transducer reflecteren op de echo. En aan het einde van de transducer wordt deze echo omgezet in een elektrisch signaal. Hier berekent de transducer het tijdsinterval tussen het verzenden van de geluidsgolf en het ontvangen van het echosignaal. De ultrasoon sensor zendt de ultrasone puls op 40 kHz die door de lucht reist. Deze transducers zijn beter dan de infraroodsensoren omdat deze ultrasone transducers / sensoren niet worden beïnvloed door rook, zwarte materialen, enz. Ultrasone sensoren zijn uitstekend in het onderdrukken van achtergrondinterferentie.
ultrasone transducer
Ultrasone transducers worden voornamelijk gebruikt om de afstand te bepalen met behulp van ultrasone golven. De afstand kan worden gemeten met de volgende formule.
D = ½ * T * C
Hier geeft D de afstand aan
T geeft het tijdsverschil aan tussen het verzenden en ontvangen van ultrasone golven
C geeft de sonische snelheid aan.
Schakelschema
De ultrasone transducer heeft een zender- en ontvangercircuit, ze zijn gebouwd met 555 timers of CMOS-technologie De zender en ontvanger van deze transducer werken op dezelfde frequentie.
De zender van deze transducer zendt de ultrasone golven naar het object en wanneer de geluidsgolven het object raken, worden de geluidssignalen omgezet in ultrasone en elektrische signalen. Het volgende diagram geeft het schakelschema van de zender van de ultrasone transducer weer.
ultrasone-transducer-zender
Het ontvangercircuit ontvangt de signalen na het treffen van ultrasone golven op het object en zet ze vervolgens om in elektrische vorm. Het volgende diagram geeft het schakelschema van de ontvanger van de ultrasone transducer weer.
ultrasone-transducer-ontvanger
Soorten ultrasone transducers
Er zijn verschillende soorten ultrasone transducers beschikbaar op basis van factoren zoals piëzo-elektrische kristalopstelling, footprint en frequentie. Zij zijn
Lineaire ultrasone transducers - Bij dit type transducers is de piëzo-elektrische kristalopstelling lineair.
Standaard ultrasone transducers - Dit type wordt ook wel convexe transducers genoemd. Bij dit type heeft het piëzo-elektrische kristal een ronde vorm. Voor diepgaande onderzoeken hebben deze de voorkeur.
Phased Array ultrasone transducers - Phased array-transducers hebben een kleine footprint en een lage frequentie. (de middenfrequentie is 2 MHz - 7 MHz)
Voor niet-destructief onderzoek hebben de ultrasone transducers weer verschillende typen. Ze maken contact met transducers, transducers met hoekbundel, transducers voor vertragingslijnen, immersie transducers en transducers met twee elementen.
Toepassingen
De toepassingen van ultrasone transducers zijn
Deze transducers hebben veel toepassingen op verschillende gebieden, zoals industrieel, medisch, enz. Deze hebben meer toepassingen vanwege ultrasone golven. Dit helpt bij het vinden van de doelen, het meten van de afstand van de objecten tot het doel, om de positie van het object te vinden, om het niveau te berekenen, ook de ultrasone transducers zijn nuttig.
Op medisch gebied heeft de ultrasone transducer de toepassingen in diagnostische tests, chirurgische apparaten tijdens de behandeling van kanker, testen van inwendige organen, hartcontroles, ogen en baarmoedercontroles, ultrasone transducers zijn nuttig.
Op industrieel gebied hebben ultrasone transducers weinig belangrijke toepassingen. Met deze transducers kunnen ze de afstand van bepaalde objecten meten om een botsing te voorkomen, in productielijnbeheer, vloeistofpeilcontrole, draadbreukdetectie, mensendetectie voor tellen, voertuigdetectie en nog veel meer.
Voor-en nadelen
Elk systeem heeft voordelen en een paar nadelen. Hier zullen de voordelen van de ultrasone transducer.
- Deze ultrasone transducers kunnen in elk type materiaal meten. Ze kunnen alle soorten materialen aanvoelen.
- De ultrasone transducers worden niet beïnvloed door temperatuur, water, stof of iets anders.
- In elk type omgeving zullen de ultrasone transducers op een goede manier werken.
- Het kan ook meten op grote detectieafstanden.
De nadelen van deze transducers omvatten de volgende.
- Ultrasone transducers zijn gevoelig voor temperatuurschommelingen. Deze temperatuurvariatie kan de ultrasone reactie veranderen.
- Het zal problemen ondervinden bij het lezen van de reflecties van kleine objecten, dunne en zachte objecten.
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van een ultrasoon apparaat transducer Uit bovenstaande informatie kunnen we tenslotte concluderen dat dit apparaat wordt gebruikt om de afstand tot een object te meten met behulp van geluidsgolven. Het meet de afstand door een geluidsgolf op een specifieke frequentie uit te zenden en te luisteren of die geluidsgolf terugkaatst. Hier is een vraag voor u, wat is het frequentiebereik van deze transducer?
