Principios, características y usos de los sensores ultrasónicos.

Principios, características y usos de los sensores ultrasónicos.

sensor de rik

Los sensores ultrasónicos son sensores que convierten señales ultrasónicas en otras señales de energía (generalmente señales eléctricas). El ultrasonido es una onda mecánica con una frecuencia de vibración superior a 20 KHz. Tiene las características de alta frecuencia, longitud de onda corta, pequeño fenómeno de difracción, especialmente buena directividad, que puede convertirse en rayos y propagarse direccionalmente. El ultrasonido tiene una gran capacidad para penetrar líquidos y sólidos, especialmente en sólidos que son opacos a la luz solar. Cuando la onda ultrasónica golpea la impureza o la interfaz, producirá un reflejo significativo para formar un eco y puede producir un efecto Doppler cuando golpea un objeto en movimiento. Los sensores ultrasónicos se utilizan ampliamente en la industria, la defensa nacional, la biomedicina, etc.

Clasificación de sensores ultrasónicos.

Sensor: "Puede sentir la pieza medida especificada y convertirla en utilizable de acuerdo con ciertas reglas.

Los dispositivos o dispositivos de señal suelen estar compuestos por elementos sensibles y elementos de conversión." Un sensor es un dispositivo de detección que puede detectar la información que se está midiendo y puede transformar la información detectada en señales eléctricas u otra información de acuerdo con ciertas reglas. La salida de información en un formulario es necesaria para cumplir con los requisitos de transmisión, procesamiento, almacenamiento, visualización, registro y control de la información. Es el enlace principal para realizar la detección y el control automáticos.

En la actualidad, no existe un método de clasificación unificado para sensores, pero existen tres de uso común.:

1. Según la cantidad física del sensor, se puede dividir en desplazamiento, fuerza, velocidad, temperatura, flujo, composición del gas y otros sensores.

2. Según el principio de funcionamiento del sensor, se puede dividir en resistencia, capacitancia, inductancia, voltaje, Hall, fotoeléctrico, rejilla, termopar y otros sensores.

3. Según la naturaleza de la señal de salida del sensor, se puede dividir en: sensor de tipo interruptor cuya salida es el valor de conmutación ("1" Y "0" O "En" Y "Apagado"); la salida es un sensor analógico; La salida es sensor digital de pulso o código.

Aquí, presento principalmente un sensor que se usa ampliamente en la vida diaria y brinda gran comodidad a la sociedad humana: el sensor ultrasónico y su aplicación en el radar de marcha atrás.

Introducción básica a los sensores ultrasónicos.

Los sensores ultrasónicos son sensores desarrollados utilizando las características de las ondas ultrasónicas. Para utilizar el ultrasonido como método de detección, se debe generar y recibir ultrasonido. El dispositivo que cumple esta función es un sensor ultrasónico, que habitualmente se denomina transductor ultrasónico o sonda ultrasónica.

Las sondas ultrasónicas se componen principalmente de obleas piezoeléctricas, que pueden transmitir y recibir ondas ultrasónicas. El núcleo de la sonda de ultrasonido es un chip piezoeléctrico en su cubierta de plástico o metal. Puede haber muchos tipos de materiales que formen la oblea. Los principales materiales de los sensores ultrasónicos son el cristal piezoeléctrico (electroestricción) y la aleación de níquel, hierro y aluminio (magnetoestricción). Los materiales electroestrictivos incluyen titanato de circonato de plomo (PZT), etc. El sensor ultrasónico compuesto de cristal piezoeléctrico es un sensor reversible. Puede convertir la energía eléctrica en oscilación mecánica para generar ondas ultrasónicas. Al mismo tiempo, cuando recibe ondas ultrasónicas, también se puede convertir en energía eléctrica, por lo que se puede dividir en transmisores o receptores. Algunos sensores ultrasónicos se pueden utilizar tanto para enviar como para recibir. El sensor ultrasónico se compone de un sensor transmisor (o transmisor de ondas), un sensor receptor (o receptor de ondas), una parte de control y una parte de fuente de alimentación. El sensor transmisor está compuesto por un transmisor y un transductor vibrador cerámico con un diámetro de aproximadamente 15 mm. La función del transductor es convertir la energía de vibración eléctrica del vibrador cerámico en superenergía e irradiarla al aire; mientras que el sensor receptor es transducido por el vibrador cerámico. El transductor está compuesto por un amplificador y un circuito amplificador. El transductor recibe la onda para generar vibración mecánica y convertirla en energía eléctrica, que se utiliza como salida del receptor del sensor para detectar la onda ultrasónica transmitida. La parte de control controla principalmente la frecuencia de la cadena de pulsos, el ciclo de trabajo, la modulación y el conteo escasos y la distancia de detección enviada por el transmisor.

Principio de funcionamiento del sensor ultrasónico.

Los sensores ultrasónicos son sensores desarrollados utilizando las características de las ondas ultrasónicas. Las ondas sonoras son la forma de propagación del estado de vibración mecánica de un objeto. El ultrasonido se refiere a ondas sonoras con una frecuencia de vibración superior a 20000 Hz. El número de vibraciones por segundo es muy alto, superando el límite superior del oído humano. La gente llama a esta onda sonora inaudible ultrasonido.

El ultrasonido es un tipo de oscilación mecánica en un medio elástico, que tiene dos formas: oscilación transversal (onda transversal) y oscilación longitudinal (onda longitudinal). La oscilación longitudinal se utiliza principalmente en aplicaciones industriales. Las ondas ultrasónicas pueden propagarse en gases, líquidos y sólidos, y sus velocidades de propagación son diferentes. Además, también presenta fenómenos de refracción y reflexión, y atenuación durante la propagación.

Las leyes de propagación de la reflexión, refracción, difracción y dispersión de las ondas ultrasónicas en el medio no son esencialmente diferentes de las leyes de las ondas sonoras audibles. En comparación con las ondas sonoras audibles, las ondas ultrasónicas tienen muchas características peculiares: características de propagación: el poder de difracción de las ondas ultrasónicas es muy pobre. Puede propagarse en línea recta en un medio uniforme. Cuanto más corta es la longitud de onda de las ondas ultrasónicas, más destacada es esta característica. Características de potencia ─ ─ Cuando el sonido se propaga en el aire, empuja las partículas en el aire para que vibren hacia adelante y hacia atrás para realizar trabajo sobre las partículas. Bajo una misma intensidad, cuanto mayor es la frecuencia de la onda sonora, mayor es la potencia que tiene. Debido a la alta frecuencia de las ondas ultrasónicas, su potencia es muy grande en comparación con las ondas sonoras ordinarias. Cavitación ─ ─ Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en el líquido, se crearán pequeñas cavidades en el líquido debido a la violenta vibración de las partículas del líquido. Estas pequeñas cavidades se expanden y cierran rápidamente, provocando violentas colisiones entre las partículas líquidas, lo que genera presiones de miles a decenas de miles de atmósferas. Esta interacción violenta entre las partículas hará que la temperatura del líquido aumente repentinamente, de modo que dos líquidos inmiscibles (como el agua y el aceite) se emulsionen, aceleren la disolución de los solutos y aceleren las reacciones químicas. Los diversos efectos provocados por la acción de las ondas ultrasónicas en el líquido se denominan cavitación ultrasónica.

Características de la ecografía.:

(1) Cuando la onda ultrasónica se propaga, la direccionalidad es fuerte y la energía es fácil de concentrar;

(2) El ultrasonido puede propagarse en una variedad de medios diferentes y puede viajar una distancia suficientemente larga; (3) La interacción entre el ultrasonido y el medio de transmisión de sonido es moderada y es fácil transportar información sobre el estado del medio de transmisión de sonido (diagnóstico o sobre el medio de transmisión de sonido). Tener un efecto).

En las anteriores revoluciones industriales de la civilización humana, la tecnología de detección siempre ha desempeñado un papel importante como pionera. Es una tecnología clave que atraviesa diversas tecnologías y campos de aplicación. Es casi omnipresente en todos los campos que la gente pueda imaginar.

Con el avance de la tecnología de sensores, el sensor pasará de ser una función puramente de juicio a una función de aprendizaje y, finalmente, a una creatividad. Mirando hacia el futuro del nuevo siglo, como un nuevo tipo de herramienta muy importante y útil, el sensor ultrasónico tendrá mucho espacio para desarrollarse en todos los aspectos y se desarrollará en la dirección de un mayor posicionamiento y alta precisión. Para satisfacer las necesidades sociales en constante evolución, los sensores con una nueva apariencia desempeñarán un papel más importante.