A frequência é definida como o número de sinais ou ondas que podem aparecer em um tempo determinado. As unidades para a frequência são Hertz (Hz). Essas frequências são divididas em vários intervalos, dependendo dos valores de frequência. Eles são Freqüências Muito Baixas (VLF), Freqüências Baixas (LF), Freqüências Médias (MF), Freqüências Altas (HF), Freqüências Muito Altas (VHF), Freqüências Ultra-Altas (UHF), Freqüências Super Altas (SHF) e Frequências extremamente altas (EHF). A faixa de frequência pode variar de acordo com o tipo de frequência. A faixa de frequência de VLF varia de 3 a 30 kHz. A faixa de frequência de LF varia de 30 kHz a 300 kHz. A faixa de frequência de MF varia de 300 a 3000 kHz. A faixa de freqüência de HF varia de 3 MHz a 30 MHz. A faixa de freqüência do UHF varia de 300 MHz a 3000 MHz. A faixa de frequência de SHF varia de 3 GHz a 30 GHz. A faixa de frequência de EHF varia de 30 GHz a 300 GHz. Este artigo discute uma visão geral do ultrassônico transdutor e seu funcionamento.
O que é um transdutor ultrassônico?
O transdutor ultrassônico é um tipo de sensor relacionado ao som. Esses transdutores envie os sinais elétricos para o objeto e, uma vez que o sinal atinge o objeto, ele reverte para o transdutor. Nesse processo, esse transdutor mede a distância do objeto e não pela intensidade do som. Esses transdutores usam ondas ultrassônicas para a medição de alguns parâmetros. Possui uma ampla gama de aplicações em diversos campos. A faixa de frequência das ondas ultrassônicas está acima de 20 kHz. Eles são usados principalmente em aplicações de medição de distância. A imagem a seguir indica o transdutor ultrassônico.
transdutor ultrassônico
Esses transdutores podem ser definidos como um transdutor que é usado para converter um tipo de energia em vibração ultrassônica. Por meio dessas vibrações ultrassônicas, este transdutor mede a distância do objeto. Estes estão disponíveis em dois tipos, como ativo e passivo
Princípio de funcionamento do transdutor ultrassônico
Quando um sinal elétrico é aplicado a este transdutor, ele vibra em torno da faixa de frequência específica e gera uma onda sonora. Essas ondas sonoras viajam e sempre que surgir algum obstáculo, essas ondas sonoras refletirão o transdutor informando o eco. E no final do transdutor, esse eco se converte em um sinal elétrico. Aqui, o transdutor calcula o intervalo de tempo entre o envio da onda sonora e o recebimento do sinal de eco. O sensor ultrasônico envia o pulso ultrassônico a 40 kHz que viaja pelo ar. Esses transdutores são melhores do que os sensores infravermelhos porque esses transdutores / sensores ultrassônicos não são afetados pela fumaça, materiais pretos, etc. Os sensores ultrassônicos exibem excelência em suprimir a interferência de fundo.
transdutor ultrassônico
Os transdutores ultrassônicos são usados principalmente para encontrar a distância usando ondas ultrassônicas. A distância pode ser medida pela seguinte fórmula.
D = ½ * T * C
Aqui, D indica a distância
T indica a diferença de tempo entre o envio e a recepção de ondas ultrassônicas
C está indicando a velocidade sônica.
Diagrama de circuito
O transdutor ultrassônico tem um circuito transmissor e receptor, eles são construídos com 555 temporizadores ou Tecnologia CMOS . O transmissor e o receptor deste transdutor funcionam na mesma frequência.
O transmissor deste transdutor transmite as ondas ultrassônicas em direção ao objeto e quando as ondas sonoras atingem o objeto, os sinais sonoros são convertidos em sinais ultrassônicos e elétricos. O diagrama a seguir indica o diagrama do circuito do transmissor do transdutor ultrassônico.
transdutor-transmissor ultrassônico
O circuito receptor recebe os sinais após o impacto das ondas ultrassônicas no objeto e os converte para a forma elétrica. O diagrama a seguir indica o diagrama do circuito receptor do transdutor ultrassônico.
receptor-transdutor ultrassônico
Tipos de transdutor ultrassônico
Existem vários tipos de transdutores ultrassônicos disponíveis com base em fatores como arranjo de cristal piezoelétrico, pegada e frequência. Eles estão
Transdutores ultrassônicos lineares - Neste tipo de transdutores, o arranjo do cristal piezoelétrico é linear.
Transdutores ultrassônicos padrão - Esse tipo também é chamado de transdutores convexos. Nesse tipo, o cristal piezoelétrico tem uma forma curvilínea. Para exames aprofundados, são preferíveis.
Transdutores ultrassônicos Phased Array - Os transdutores de matriz de fase têm uma pegada pequena e baixa frequência. (sua frequência central é 2 MHz - 7 MHz)
Para testes não destrutivos, os transdutores ultrassônicos estão novamente tendo tipos diferentes. Eles contatam transdutores, transdutores de feixe angular, transdutores de linha de atraso, transdutores de imersão e transdutores de elemento duplo.
Formulários
As aplicações dos transdutores ultrassônicos são
Esses transdutores têm muitas aplicações em diferentes campos, como industrial, médico, etc. Eles estão tendo mais aplicações por causa das ondas ultrassônicas. Isso ajuda a encontrar os alvos, medir a distância dos objetos ao alvo, encontrar a posição do objeto, calcular o nível também os transdutores ultrassônicos são úteis.
Na área médica, o transdutor ultrassônico tem aplicações em testes diagnósticos, dispositivos cirúrgicos para o tratamento de câncer, exames de órgãos internos, exames cardíacos, exames de olhos e útero, transdutores ultrassônicos são úteis.
No campo industrial, os transdutores ultrassônicos têm poucas aplicações importantes. Por meio desses transdutores, eles podem medir a distância de certos objetos para evitar uma colisão, no gerenciamento da linha de produção, controle de nível de líquido, detecção de quebra de fio, detecção de pessoas para contagem, detecção de veículos e muito mais.
Vantagens e desvantagens
Qualquer sistema tem vantagens e algumas desvantagens. Aqui vai discutir o vantagens do transdutor ultrassônico.
- Esses transdutores ultrassônicos podem medir em qualquer tipo de material. Eles podem sentir todos os tipos de materiais.
- Os transdutores ultrassônicos não são afetados por temperatura, água, poeira ou qualquer outra coisa.
- Em qualquer tipo de ambiente, os transdutores ultrassônicos funcionarão bem.
- Ele também pode medir distâncias de detecção altas.
O desvantagens desses transdutores inclui o seguinte.
- Os transdutores ultrassônicos são sensíveis à variação de temperatura. Esta variação de temperatura pode alterar a reação ultrassônica.
- Ele enfrentará problemas ao ler os reflexos de objetos pequenos, objetos finos e macios.
Portanto, trata-se de uma visão geral de um aparelho ultrassônico transdutor . A partir das informações acima, finalmente, podemos concluir que este dispositivo é utilizado para medir a distância a um objeto por meio de ondas sonoras. Ele mede a distância enviando uma onda sonora em uma frequência específica e ouvindo se a onda sonora retorna. Aqui está uma pergunta para você, qual é a faixa de frequência deste transdutor?
