La freqüència es defineix com el nombre de senyals o ones que poden aparèixer en un temps fixat. Les unitats de la freqüència són Hz (Hz). Aquestes freqüències es divideixen en diversos rangs en funció dels valors de freqüència. Són freqüències molt baixes (VLF), freqüències baixes (LF), freqüències mitjanes (MF), altes freqüències (HF), freqüències molt altes (VHF), ultra altes freqüències (UHF), super altes freqüències (SHF) i Freqüències extremadament altes (EHF). El rang de freqüències pot variar en funció del tipus de freqüències. El rang de freqüències de VLF oscil·la entre 3 i 30 kHz. El rang de freqüències de baixa freqüència oscil·la entre els 30 kHz i els 300 kHz. El rang de freqüències de MF oscil·la entre els 300 i els 3000 kHz. El rang de freqüències de l’alta freqüència oscil·la entre els 3 MHz i els 30 MHz. El rang de freqüències de l’UHF oscil·la entre els 300 MHz i els 3000 MHz. El rang de freqüència de SHF oscil·la entre els 3 GHz i els 30 GHz. El rang de freqüències de la EHF oscil·la entre els 30 GHz i els 300 GHz. Aquest article tracta una visió general de la ultrasònic transductor i el seu funcionament.
Què és un transductor d'ultrasons?
El transductor d'ultrasons és un tipus de sensor relacionat amb el so. Aquests transductors envieu els senyals elèctrics a l’objecte i, un cop el senyal colpeja l’objecte, torna al transductor. En aquest procés, aquest transductor mesura la distància de l'objecte no per la intensitat del so. Aquests transductors utilitzen ones ultrasòniques per mesurar alguns paràmetres. Té una àmplia gamma d'aplicacions en diversos camps. El rang de freqüència de les ones ultrasòniques és superior a 20 kHz. S’utilitzen principalment en aplicacions de mesura de distància. La imatge següent indica el transductor d'ultrasons.
transductor d'ultrasons
Aquests transductors es poden definir com un transductor que s’utilitza per convertir un tipus d’energia en vibracions ultrasòniques. Mitjançant aquestes vibracions ultrasòniques, aquest transductor mesura la distància de l'objecte. Estan disponibles en dos tipus, com ara actiu i passiu
Principi de treball del transductor d'ultrasons
Quan s’aplica un senyal elèctric a aquest transductor, aquest vibra al voltant del rang de freqüències específic i genera una ona sonora. Aquestes ones sonores viatgen i, sempre que apareix algun obstacle, aquestes ones sonores reflectiran el transductor que informarà del ressò. I al final del transductor, aquest ressò es converteix en un senyal elèctric. Aquí, el transductor calcula l'interval de temps entre l'enviament de l'ona sonora a la recepció del senyal d'eco. El sensor d'ultrasons envia el pols ultrasònic a 40 kHz que viatja per l’aire. Aquests transductors són millors que els sensors d’infrarojos perquè aquests transductors / sensors d’ultrasons no es veuen afectats pel fum, els materials negres, etc. Els sensors d’ultrasons presenten excel·lència en suprimir les interferències de fons.
transductor d'ultrasons
Els transductors d'ultrasons s'utilitzen principalment per trobar la distància mitjançant ones d'ultrasons. La distància es pot mesurar mitjançant la següent fórmula.
D = ½ * T * C
Aquí, D indica la distància
T indica la diferència horària entre l’enviament i la recepció d’ones ultrasòniques
C indica la velocitat sonora.
Esquema de connexions
El transductor d'ultrasons té un circuit transmissor i receptor, construït amb 555 temporitzadors o Tecnologia CMOS . El transmissor i el receptor d’aquest transductor funcionen a la mateixa freqüència.
El transmissor d’aquest transductor transmet les ones ultrasòniques cap a l’objecte i quan les ones sonores colpegen l’objecte, els senyals sonors es converteixen en senyals ultrasònics i elèctrics. El diagrama següent indica el diagrama del circuit del transmissor del transductor d'ultrasons.
transductor-ultrasònic-transmissor
El circuit receptor rep els senyals després de colpejar ones ultrasòniques a l'objecte i després les converteix en forma elèctrica. El diagrama següent indica el diagrama del circuit del receptor del transductor d'ultrasons.
transductor-ultrasònic-receptor
Tipus de transductors d'ultrasons
Hi ha diversos tipus de transductors d'ultrasons disponibles en funció de factors com la disposició de cristalls piezoelèctrics, la petjada i la freqüència. Ells són
Transductors d'ultrasons lineals - En aquest tipus de transductors, la disposició dels cristalls piezoelèctrics és lineal.
Transductors d'ultrasons estàndard - Aquest tipus també s’anomena transductors convexos. En aquest tipus, el cristall piezoelèctric té una forma curvada. Per a exàmens en profunditat, són preferibles.
Transductors d'ultrasons de matriu per fases - Els transductors de matriu per fases tenen una petita petjada i baixa freqüència. (la seva freqüència central és de 2 MHz - 7 MHz)
Per a proves no destructives, els transductors d'ultrasons tornen a tenir diferents tipus. Es posen en contacte amb transductors, transductors de feix angular, transductors de línia de retard, transductors d’immersió i transductors de doble element.
Aplicacions
Les aplicacions dels transductors d'ultrasons són
Aquests transductors tenen moltes aplicacions en diferents camps, com ara industrial, mèdic, etc. Aquests tenen més aplicacions a causa de les ones ultrasòniques. Això ajuda a trobar els objectius, a mesurar la distància dels objectes a l'objectiu, a trobar la posició de l'objecte, a calcular el nivell, a més, els transductors d'ultrasons són útils.
En l’àmbit mèdic, el transductor d’ultrasons té aplicacions en proves diagnòstiques, dispositius quirúrgics en el tractament del càncer, proves d’òrgans interns, revisions cardíaques, revisió d’ulls i úter són útils els transductors ultrasònics.
En el camp industrial, els transductors d'ultrasons tenen poques aplicacions importants. Mitjançant aquests transductors, poden mesurar la distància de certs objectes per evitar col·lisions, en la gestió de línies de producció, control del nivell de líquid, detecció de trencament de filferro, detecció de persones per al recompte, detecció de vehicles i molts més.
Avantatges i inconvenients
Qualsevol sistema té avantatges i alguns inconvenients. Aquí es parlarà de avantatges del transductor d’ultrasons.
- Aquests transductors d'ultrasons poden mesurar qualsevol tipus de material. Poden detectar tot tipus de materials.
- Els transductors d'ultrasons no es veuen afectats per la temperatura, l'aigua, la pols ni cap altra cosa.
- En qualsevol tipus d'entorn, els transductors d'ultrasons funcionaran de bona manera.
- També pot mesurar en distàncies de detecció elevades.
El desavantatges d’aquests transductors inclou el següent.
- Els transductors d'ultrasons són sensibles a la variació de temperatura. Aquesta variació de temperatura pot canviar la reacció ultrasònica.
- S'enfrontarà a problemes mentre es llegeixen els reflexos d'objectes petits, fins i fins.
Per tant, es tracta d’una visió general dels ultrasons transductor . A partir de la informació anterior, finalment, podem concloure que aquest dispositiu s’utilitza per mesurar la distància a un objecte mitjançant ones sonores. Mesura la distància enviant una ona sonora a una freqüència específica i escoltant que aquesta ona sonora reboti. Aquí teniu una pregunta, quin és el rang de freqüència d’aquest transductor?
