Die Frequenz ist definiert als die Anzahl von Signale oder Wellen, die in einer festgelegten Zeit auftreten können. Einheiten für die Frequenz sind Hertz (Hz). Diese Frequenzen sind abhängig von den Frequenzwerten in mehrere Bereiche unterteilt. Dies sind sehr niedrige Frequenzen (VLF), niedrige Frequenzen (LF), mittlere Frequenzen (MF), hohe Frequenzen (HF), sehr hohe Frequenzen (VHF), ultrahohe Frequenzen (UHF), super hohe Frequenzen (SHF) und Extrem hohe Frequenzen (EHF). Der Frequenzbereich kann je nach Art der Frequenzen variieren. Der Frequenzbereich von VLF reicht von 3 bis 30 kHz. Der Frequenzbereich von LF reicht von 30 kHz bis 300 kHz. Der Frequenzbereich von MF reicht von 300 bis 3000 kHz. Der Frequenzbereich von HF reicht von 3 MHz bis 30 MHz. Der Frequenzbereich von UHF reicht von 300 MHz bis 3000 MHz. Der Frequenzbereich von SHF reicht von 3 GHz bis 30 GHz. Der Frequenzbereich von EHF reicht von 30 GHz bis 300 GHz. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über die Ultraschall- Wandler und seine Arbeitsweise.
Was ist ein Ultraschallwandler?
Der Ultraschallwandler ist eine Art von Schallsensor. Diese Wandler Senden Sie die elektrischen Signale an das Objekt. Sobald das Signal auf das Objekt trifft, kehrt es zum Wandler zurück. Bei diesem Vorgang misst dieser Wandler die Entfernung des Objekts nicht anhand der Intensität des Schalls. Diese Wandler verwenden Ultraschallwellen zur Messung einiger Parameter. Es hat ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Bereichen. Der Frequenzbereich von Ultraschallwellen liegt über 20 kHz. Diese werden hauptsächlich zur Entfernungsmessung eingesetzt. Das folgende Bild zeigt den Ultraschallwandler.
Ultraschallwandler
Diese Wandler können als Wandler definiert werden, der verwendet wird, um eine Art von Energie in Ultraschallschwingung umzuwandeln. Durch diese Ultraschallschwingungen misst dieser Wandler die Entfernung des Objekts. Diese sind in zwei Ausführungen erhältlich: Aktiv und Passiv
Funktionsprinzip des Ultraschallwandlers
Wenn ein elektrisches Signal an diesen Wandler angelegt wird, schwingt es um den spezifischen Frequenzbereich und erzeugt eine Schallwelle. Diese Schallwellen bewegen sich und wann immer ein Hindernis auftritt, reflektieren diese Schallwellen den Schallkopf, der über das Echo informiert. Und am Ende des Wandlers wandelt sich dieses Echo in ein elektrisches Signal um. Hier berechnet der Wandler das Zeitintervall zwischen dem Senden der Schallwelle und dem Empfangen des Echosignals. Das Ultraschallsensor sendet den Ultraschallimpuls mit 40 kHz, der sich durch die Luft bewegt. Diese Wandler sind besser als die Infrarotsensoren, da diese Ultraschallwandler / -sensoren nicht durch Rauch, schwarze Materialien usw. beeinflusst werden. Ultraschallsensoren weisen eine hervorragende Unterdrückung von Hintergrundstörungen auf.
Ultraschallwandler
Ultraschallwandler werden hauptsächlich zum Ermitteln der Entfernung mithilfe von Ultraschallwellen verwendet. Der Abstand kann nach folgender Formel gemessen werden.
D = ½ * T * C.
Hier gibt D die Entfernung an
T gibt den Zeitunterschied zwischen Senden und Empfangen von Ultraschallwellen an
C zeigt die Schallgeschwindigkeit an.
Schaltplan
Der Ultraschallwandler verfügt über eine Sende- und Empfängerschaltung, die mit 555 Timern oder CMOS-Technologie . Der Sender und der Empfänger dieses Wandlers arbeiten auf derselben Frequenz.
Der Sender dieses Wandlers überträgt die Ultraschallwellen auf das Objekt und wenn die Schallwellen auf das Objekt treffen, werden die Schallsignale in Ultraschall- und elektrische Signale umgewandelt. Das folgende Diagramm zeigt das Senderschaltbild des Ultraschallwandlers.
Ultraschallwandler-Sender
Die Empfängerschaltung empfängt die Signale nach dem Auftreffen von Ultraschallwellen auf das Objekt und wandelt sie dann in elektrische Form um. Das folgende Diagramm zeigt das Empfängerschaltbild des Ultraschallwandlers.
Ultraschallwandler-Empfänger
Ultraschallwandlertypen
Es gibt verschiedene Arten von Ultraschallwandlern, die auf Faktoren wie der Anordnung der piezoelektrischen Kristalle, dem Platzbedarf und der Frequenz basieren. Sie sind
Lineare Ultraschallwandler - Bei dieser Art von Wandlern ist die piezoelektrische Kristallanordnung linear.
Standard Ultraschallwandler - Dieser Typ wird auch als konvexe Wandler bezeichnet. Bei diesem Typ liegt der piezoelektrische Kristall in einer kurvigen Form vor. Für eingehende Untersuchungen sind diese vorzuziehen.
Phased Array Ultraschallwandler - Phased-Array-Wandler haben einen geringen Platzbedarf und eine niedrige Frequenz. (seine Mittenfrequenz beträgt 2 MHz - 7 MHz)
Für die zerstörungsfreie Prüfung haben die Ultraschallwandler wieder unterschiedliche Typen. Sie kontaktieren Wandler, Winkelstrahlwandler, Verzögerungsleitungswandler, Immersionswandler und Doppelelementwandler.
Anwendungen
Die Anwendungen von Ultraschallwandlern sind
Diese Wandler haben viele Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Industrie, Medizin usw. Diese haben aufgrund von Ultraschallwellen mehr Anwendungen. Dies hilft, die Ziele zu finden, den Abstand der Objekte zum Ziel zu messen, die Position des Objekts zu finden, den Pegel zu berechnen, und auch die Ultraschallwandler sind hilfreich.
Im medizinischen Bereich hat der Ultraschallwandler Anwendungen in diagnostischen Tests, chirurgischen Geräten bei der Behandlung von Krebs, internen Organtests, Herzuntersuchungen, Augen- und Uterusuntersuchungen. Ultraschallwandler sind nützlich.
Im industriellen Bereich haben Ultraschallwandler nur wenige wichtige Anwendungen. Mit diesen Wandlern können sie die Entfernung bestimmter Objekte messen, um eine Kollision zu vermeiden. Dies geschieht beim Produktionslinienmanagement, bei der Steuerung des Flüssigkeitsstands, bei der Erkennung von Drahtbrüchen, bei der Personenerkennung zum Zählen, bei der Fahrzeugerkennung und vielem mehr.
Vorteile und Nachteile
Jedes System hat Vor- und Nachteile. Hier wird das besprochen Vorteile des Ultraschallwandlers.
- Diese Ultraschallwandler können in jeder Art von Material messen. Sie können alle Arten von Materialien erfassen.
- Die Ultraschallwandler werden nicht durch Temperatur, Wasser, Staub oder andere Faktoren beeinflusst.
- In jeder Umgebung funktionieren die Ultraschallwandler auf gute Weise.
- Es kann auch in großen Erfassungsabständen messen.
Das Nachteile dieser Wandler das Folgende einschließen.
- Ultraschallwandler reagieren empfindlich auf Temperaturschwankungen. Diese Temperaturschwankung kann die Ultraschallreaktion verändern.
- Beim Lesen der Reflexionen von kleinen, dünnen und weichen Objekten treten Probleme auf.
Hier geht es also um eine Übersicht über einen Ultraschall Wandler . Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass dieses Gerät verwendet wird, um die Entfernung zu einem Objekt unter Verwendung von Schallwellen zu messen. Es misst die Entfernung, indem es eine Schallwelle mit einer bestimmten Frequenz aussendet und darauf wartet, dass diese Schallwelle zurückprallt. Hier ist eine Frage für Sie, was ist der Frequenzbereich dieses Wandlers?
