Sıklık sayısı olarak tanımlanır sinyaller veya sabit bir zamanda ortaya çıkabilen dalgalar. Frekans birimleri Hertz'dir (Hz). Bu frekanslar, frekans değerlerine bağlı olarak birkaç aralığa ayrılır. Bunlar Çok Düşük Frekanslar (VLF), Düşük Frekanslar (LF), Orta Frekanslar (MF), Yüksek Frekanslar (HF), Çok Yüksek Frekanslar (VHF), Ultra Yüksek Frekanslar (UHF), Süper Yüksek Frekanslar (SHF) ve Son Derece Yüksek Frekanslar (EHF). Frekans aralığı, frekansların türüne göre değişebilir. VLF'nin frekans aralığı 3 ila 30 kHz arasındadır. LF'nin frekans aralığı 30 kHz ile 300 kHz arasındadır. MF'nin frekans aralığı 300 ila 3000 kHz arasındadır. HF'nin frekans aralığı 3 MHz ila 30 MHz arasındadır. UHF'nin frekans aralığı 300 MHz ila 3000 MHz arasındadır. SHF'nin frekans aralığı 3 GHz ila 30 GHz arasındadır. EHF'nin frekans aralığı 30 GHz ile 300 GHz arasındadır. Bu makale, ultrasonik dönüştürücü ve çalışması.
Ultrasonik Dönüştürücü nedir?
Ultrasonik dönüştürücü, sesle ilgili bir sensör türüdür. Bunlar dönüştürücüler elektrik sinyallerini nesneye gönderir ve sinyal nesneye çarptığında dönüştürücüye geri döner. Bu süreçte bu dönüştürücü, sesin yoğunluğuna göre değil nesnenin mesafesini ölçer. Bu dönüştürücüler, birkaç parametrenin ölçümü için ultrasonik dalgalar kullanır. Çeşitli alanlarda geniş bir uygulama alanına sahiptir. Ultrasonik dalgaların frekans aralığı 20 kHz'nin üzerindedir. Bunlar esas olarak mesafe ölçme uygulamalarında kullanılır. Aşağıdaki görüntü ultrasonik dönüştürücüyü göstermektedir.
ultrasonik dönüştürücü
Bu dönüştürücüler, bir tür enerjiyi ultrasonik titreşime dönüştürmek için kullanılan bir dönüştürücü olarak tanımlanabilir. Bu ultrasonik titreşimlerle, bu dönüştürücü nesnenin mesafesini ölçer. Bunlar aktif ve pasif olmak üzere iki tipte mevcuttur
Ultrasonik Dönüştürücü Çalışma Prensibi
Bu dönüştürücüye bir elektrik sinyali uygulandığında, belirli frekans aralığı etrafında titreşir ve bir ses dalgası oluşturur. Bu ses dalgaları hareket eder ve herhangi bir engel geldiğinde, bu ses dalgaları dönüştürücü yankı bilgisini yansıtır. Ve dönüştürücünün sonunda, bu yankı bir elektrik sinyaline dönüşür. Burada dönüştürücü, ses dalgasının gönderilmesi ile yankı sinyalinin alınması arasındaki zaman aralığını hesaplar. ultrasonik sensör havada dolaşan 40 kHz'de ultrasonik darbeyi gönderir. Bu dönüştürücüler kızılötesi sensörlerden daha iyidir çünkü bu ultrasonik dönüştürücü / sensörler dumandan, siyah malzemelerden vb. Etkilenmez. Ultrasonik sensörler arka plan parazitini bastırmada mükemmellik gösterir.
ultrasonik dönüştürücü
Ultrasonik dönüştürücüler, esas olarak ultrasonik dalgalar kullanarak mesafeyi bulmak için kullanılır. Mesafe aşağıdaki formülle ölçülebilir.
D = ½ * T * C
Burada D mesafeyi gösterir
T, ultrasonik dalgaların gönderilmesi ve alınması arasındaki zaman farkını gösterir
C, sonik hızı gösteriyor.
Devre şeması
Ultrasonik dönüştürücü, bir verici ve alıcı devresine sahiptir, 555 zamanlayıcı veya CMOS teknolojisi . Bu dönüştürücünün vericisi ve alıcısı aynı frekansta çalışır.
Bu dönüştürücünün vericisi ultrasonik dalgaları nesneye doğru iletir ve ses dalgaları nesneye çarptığında ses sinyalleri ultrasonik ve elektrik sinyallerine dönüştürülür. Aşağıdaki şema, ultrasonik dönüştürücünün verici devre şemasını göstermektedir.
ultrasonik dönüştürücü-verici
Alıcı devre, ultrasonik dalgaların nesneye çarpmasından sonra sinyalleri alır ve daha sonra bunları elektriksel forma dönüştürür. Aşağıdaki şema, ultrasonik dönüştürücünün alıcı devre şemasını göstermektedir.
ultrasonik dönüştürücü alıcı
Ultrasonik Dönüştürücü Türleri
Piezoelektrik kristal düzeni, ayak izi ve frekans gibi faktörlere bağlı olarak çeşitli ultrasonik dönüştürücü türleri mevcuttur. Onlar
Doğrusal Ultrasonik Dönüştürücüler - Bu tip dönüştürücülerde piezoelektrik kristal düzenlemesi doğrusaldır.
Standart Ultrasonik Dönüştürücüler - Bu tip aynı zamanda dışbükey dönüştürücüler olarak da adlandırılır. Bu tipte piezoelektrik kristal kıvrımlı bir formdadır. Derinlemesine incelemeler için bunlar tercih edilir.
Phased Array Ultrasonik Dönüştürücüler - Aşamalı dizi dönüştürücüler küçük bir alana ve düşük frekansa sahiptir. (merkez frekansı 2 MHz - 7 MHz'dir)
Tahribatsız muayene için, ultrasonik transdüserler yine farklı tiplere sahiptir. Transdüserler, açılı ışın transdüserleri, Gecikme hattı transdüserleri, daldırma transdüserleri ve çift elemanlı transdüserlerle temas ederler.
Uygulamalar
Ultrasonik Dönüştürücülerin uygulamaları
Bu dönüştürücüler, endüstriyel, tıbbi vb. Gibi farklı alanlarda birçok uygulamaya sahiptir. Bunlar, ultrasonik dalgalar nedeniyle daha fazla uygulamaya sahiptir. Bu, hedefleri bulmaya, nesnelerin hedefe olan mesafesini ölçmeye, nesnenin konumunu bulmaya, seviyeyi hesaplamaya ve ultrasonik dönüştürücüler de yardımcı olur.
Tıbbi alanda, ultrasonik dönüştürücü, teşhis testleri, kanseri tedavi ederken cerrahi cihazlar, iç organ testleri, kalp muayeneleri, gözler ve uterus muayeneleri ultrasonik dönüştürücüler yararlıdır.
Endüstriyel alanda, ultrasonik dönüştürücülerin birkaç önemli uygulaması vardır. Bu dönüştürücüler sayesinde, üretim hattı yönetimi, sıvı seviyesi kontrolü, tel kopması algılama, sayım için kişi algılama, araç algılama ve daha pek çok şeyde bir çarpışmayı önlemek için belirli nesnelerin mesafesini ölçebilirler.
Avantajlar ve dezavantajlar
Herhangi bir sistemin avantajları ve birkaç dezavantajı vardır. Burada tartışacak ultrasonik dönüştürücünün avantajları.
- Bu ultrasonik dönüştürücüler, her tür malzemeyi ölçebilir. Her türlü malzemeyi algılayabilirler.
- Ultrasonik dönüştürücüler sıcaklıktan, sudan, tozdan veya herhangi birinden etkilenmez.
- Her türlü ortamda, ultrasonik dönüştürücüler iyi bir şekilde çalışacaktır.
- Yüksek algılama mesafelerinde de ölçüm yapabilir.
bu dönüştürücülerin dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.
- Ultrasonik dönüştürücüler sıcaklık değişimine duyarlıdır. Bu sıcaklık değişimi ultrasonik reaksiyonu değiştirebilir.
- Küçük nesnelerden, ince ve yumuşak nesnelerden gelen yansımaları okurken sorunlarla karşılaşacaktır.
Bu nedenle, bu tamamen bir ultrasonik dönüştürücü . Yukarıdaki bilgilerden son olarak, bu cihazın ses dalgalarını kullanarak bir nesneye olan mesafeyi ölçmek için kullanıldığı sonucuna varabiliriz. Belirli bir frekansta bir ses dalgası göndererek ve bu ses dalgasının geri dönmesini dinleyerek mesafeyi ölçer. İşte size bir soru, bu dönüştürücünün frekans aralığı nedir?
