La frecuencia se define como el número de señales u ondas que pueden aparecer en un tiempo fijo. Las unidades de la frecuencia son Hertz (Hz). Estas frecuencias se dividen en varios rangos según los valores de frecuencia. Son frecuencias muy bajas (VLF), frecuencias bajas (LF), frecuencias medias (MF), frecuencias altas (HF), frecuencias muy altas (VHF), frecuencias ultra altas (UHF), frecuencias súper altas (SHF) y Frecuencias extremadamente altas (EHF). El rango de frecuencia puede variar según el tipo de frecuencias. El rango de frecuencia de VLF varía de 3 a 30 kHz. El rango de frecuencia de LF varía de 30 kHz a 300 kHz. El rango de frecuencia de MF varía de 300 a 3000 kHz. El rango de frecuencia de HF varía de 3 MHz a 30 MHz. El rango de frecuencia de UHF varía de 300 MHz a 3000 MHz. El rango de frecuencia de SHF varía de 3 GHz a 30 GHz. El rango de frecuencia de EHF varía de 30 GHz a 300 GHz. Este artículo analiza una descripción general de la ultrasónico transductor y su funcionamiento.
¿Qué es un transductor ultrasónico?
El transductor ultrasónico es un tipo de sensor relacionado con el sonido. Estos transductores envía las señales eléctricas al objeto y una vez que la señal golpea el objeto, vuelve al transductor. En este proceso, este transductor mide la distancia del objeto no por la intensidad del sonido. Estos transductores utilizan ondas ultrasónicas para la medición de algunos parámetros. Tiene una amplia gama de aplicaciones en varios campos. El rango de frecuencia de las ondas ultrasónicas está por encima de 20 kHz. Estos se utilizan principalmente en aplicaciones de medición de distancia. La siguiente imagen indica el transductor ultrasónico.
transductor ultrasónico
Estos transductores se pueden definir como un transductor que se utiliza para convertir un tipo de energía en vibración ultrasónica. Mediante estas vibraciones ultrasónicas, este transductor mide la distancia del objeto. Están disponibles en dos tipos, activo y pasivo.
Principio de funcionamiento del transductor ultrasónico
Cuando se aplica una señal eléctrica a este transductor, vibra alrededor del rango de frecuencia específico y genera una onda de sonido. Estas ondas de sonido viajan y siempre que se presente algún obstáculo, estas ondas de sonido reflejarán el eco del transductor. Y al final del transductor, este eco se convierte en una señal eléctrica. Aquí, el transductor calcula el intervalo de tiempo entre el envío de la onda de sonido y la recepción de la señal de eco. los sensor ultrasónico envía el pulso ultrasónico a 40 kHz que viaja por el aire. Estos transductores son mejores que los sensores infrarrojos porque estos transductores / sensores ultrasónicos no se ven afectados por el humo, materiales negros, etc. Los sensores ultrasónicos exhiben excelencia en la supresión de la interferencia de fondo.
transductor ultrasónico
Los transductores ultrasónicos se utilizan principalmente para encontrar la distancia mediante ondas ultrasónicas. La distancia se puede medir con la siguiente fórmula.
D = ½ * T * C
Aquí, D indica la distancia
T indica la diferencia de tiempo entre el envío y la recepción de ondas ultrasónicas
C indica la velocidad sónica.
Diagrama de circuito
El transductor ultrasónico tiene un circuito transmisor y receptor, construido con 555 temporizadores o Tecnología CMOS . El transmisor y el receptor de este transductor funcionan en la misma frecuencia.
El transmisor de este transductor transmite las ondas ultrasónicas hacia el objeto y cuando las ondas sonoras golpean el objeto, las señales sonoras se convierten en señales ultrasónicas y eléctricas. El siguiente diagrama indica el diagrama del circuito del transmisor del transductor ultrasónico.
transmisor-transductor-ultrasónico
El circuito receptor recibe las señales después del impacto de ondas ultrasónicas en el objeto y luego las convierte en forma eléctrica. El siguiente diagrama indica el diagrama del circuito del receptor del transductor ultrasónico.
receptor-transductor-ultrasónico
Tipos de transductores ultrasónicos
Hay varios tipos de transductores ultrasónicos disponibles en función de factores como la disposición, la huella y la frecuencia del cristal piezoeléctrico. Son
Transductores ultrasónicos lineales - En este tipo de transductores, la disposición de los cristales piezoeléctricos es lineal.
Transductores ultrasónicos estándar - Este tipo también se denomina transductores convexos. En este tipo, el cristal piezoeléctrico tiene una forma curva. Para exámenes en profundidad, estos son preferibles.
Transductores ultrasónicos Phased Array - Los transductores de matriz en fase tienen una huella pequeña y baja frecuencia. (su frecuencia central es 2 MHz - 7 MHz)
Para las pruebas no destructivas, los transductores ultrasónicos vuelven a tener diferentes tipos. Se ponen en contacto con transductores, transductores de haz de ángulo, transductores de línea de retardo, transductores de inmersión y transductores de elemento dual.
Aplicaciones
Las aplicaciones de los transductores ultrasónicos son
Estos transductores tienen muchas aplicaciones en diferentes campos como industrial, médico, etc. Estos están teniendo más aplicaciones debido a las ondas ultrasónicas. Esto ayuda a encontrar los objetivos, medir la distancia de los objetos al objetivo, encontrar la posición del objeto, calcular el nivel y los transductores ultrasónicos son útiles.
En el campo médico, el transductor ultrasónico tiene aplicaciones en pruebas de diagnóstico, dispositivos quirúrgicos para el tratamiento del cáncer, pruebas de órganos internos, controles cardíacos, controles de ojos y útero, los transductores ultrasónicos son útiles.
En el campo industrial, los transductores ultrasónicos tienen pocas aplicaciones importantes. Mediante estos transductores, pueden medir la distancia de ciertos objetos para evitar una colisión, en la gestión de la línea de producción, control de nivel de líquidos, detección de rotura de cables, detección de personas para conteo, detección de vehículos y muchos más.
Ventajas y desventajas
Cualquier sistema tiene ventajas y algunas desventajas. Aquí discutiremos el ventajas del transductor ultrasónico.
- Estos transductores ultrasónicos pueden medir en cualquier tipo de material. Pueden detectar todo tipo de materiales.
- Los transductores ultrasónicos no se ven afectados por la temperatura, el agua, el polvo ni ningún otro.
- En cualquier tipo de entorno, los transductores ultrasónicos funcionarán de manera adecuada.
- También puede medir en distancias de detección altas.
los desventajas de estos transductores Incluya lo siguiente.
- Los transductores ultrasónicos son sensibles a las variaciones de temperatura. Esta variación de temperatura puede cambiar la reacción ultrasónica.
- Enfrentará problemas al leer los reflejos de objetos pequeños, delgados y blandos.
Por lo tanto, se trata de una descripción general de un ultrasonido. transductor . De la información anterior, finalmente, podemos concluir que este dispositivo se utiliza para medir la distancia a un objeto mediante ondas sonoras. Mide la distancia enviando una onda de sonido a una frecuencia específica y escuchando que la onda de sonido rebote. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es el rango de frecuencia de este transductor?
