Sensor ultra-sônico Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre

sensores ultra-sônicos (também conhecido como transceptores quando enviar e receber) trabalham em um princípio semelhante ao radar ou sonar que avaliar os atributos de um alvo, interpretando os ecos de rádio ou ondas sonoras, respectivamente. sensores ultra-sônicos gerar ondas sonoras de alta freqüência e avaliar o eco que é recebido de volta pelo sensor. Sensores de calcular o intervalo de tempo entre o envio do sinal ea recepção do eco para determinar a distância a um objeto.

Esta tecnologia pode ser usada para medir: a velocidade e direção do vento (anemômetro), a plenitude de um tanque e velocidade através do ar ou da água. Para a medição da velocidade ou direção de um dispositivo utiliza múltiplos detectores e calcula a velocidade a partir das distâncias em relação às partículas no ar ou na água. Para medir a quantidade de líquido em um tanque, o sensor mede a distância para a superfície do líquido. Outras aplicações incluem: umidificadores , sonar , ultra-sonografia médicas , alarmes de intrusão e de ensaios não-destrutivos .

Sistemas geralmente usam um transdutor que gera ondas sonoras na faixa de ultra-som, acima de 18.000 hertz, ligando a energia elétrica em som, em seguida, após receber o eco transformar o som das ondas em energia eléctrica que podem ser medidos e exibidos.

A tecnologia é limitada pelas formas das superfícies e da densidade ou consistência do material. Por exemplo espuma na superfície de um líquido em um tanque pode distorcer a leitura.

Transducers

campo acústico de um transdutor de ultra-som não incidindo 4MHz com um comprimento de campo próximo de N = 67 milímetros de água. O enredo mostra a pressão sonora em uma escala logarítmica db.

campo de pressão sonora do mesmo transdutor ultra-sônico (4MHz, N = 67 milímetros) com a superfície do transdutor com curvatura esférica com a curvatura de raio R = 30mm

Um transdutor de ultra-som é um dispositivo que converte energia em ultra-som ou ondas de som acima do normal da audição humana. Embora, tecnicamente, um apito de

cachorro é um transdutor ultra-sônico que converte a energia mecânica na forma de pressão de ar em ondas de som ultra-sônico, o termo é mais apto a ser usado para se referir a transdutores piezoelétricos que convertem energia elétrica em som. cristais piezoeléctricos têm a propriedade de mudar de tamanho quando uma voltagem é aplicada, aplicando assim uma corrente alternada (AC) entre eles faz com que elas oscilam em freqüências muito, produzindo muito ondas sonoras de alta freqüência.

O local em que um transdutor foca o som pode ser determinado pela área do transdutor ativo e forma, a freqüência de ultra-som, ea velocidade do som do meio de propagação.

O exemplo mostra os campos de som de um foco e um transdutor de ultra-som com foco na água.

Detectores

Desde cristais piezoelétricos gerar uma tensão quando a força é aplicada a eles, o mesmo cristal pode ser usado como um detector de ultra-som. Alguns sistemas usam o transmissor separado e componentes do receptor, enquanto outros combinam em um transceptor único piezelétricos.

Métodos alternativos para a criação e detecção de ultra-som incluem Magnetoestricção e capacitiva atuação .

Uso na medicina

transdutores de ultra-som de Medicina (sondas) vêm em uma variedade de formas e tamanhos diferentes para a fabricação de imagens de diferentes partes do corpo. O transdutor pode ser passado sobre a superfície do corpo ou inseridos em uma abertura do corpo , como o reto ou a vagina . Os médicos que realizam procedimentos de ultra-som-guiada, muitas vezes usa um sistema de posicionamento da sonda para segurar o transdutor de ultra-som.

sensores de detecção de ar são usados em vários papéis. capacidades de transporte aéreo não-invasivo de detecção na maioria das aplicações críticas em que a segurança dos doentes é obrigatório. Muitas das variáveis que podem afetar o desempenho da amplitude de onda contínua ou baseada sistemas sensores, são eliminados ou fortemente reduzida, obtendo uma detecção precisa e repetível. O princípio por trás da tecnologia é que o sinal de transmissão é composto por rajadas de energia ultra-sônica. Após cada estouro, o sistema eletrônico procura por um sinal de retorno dentro de uma pequena janela de tempo correspondente ao tempo que leva para a energia passar através do vaso. Somente o sinal recebido durante este período de janela vai qualificar para o processamento de sinais adicionais.

[ editar ] Uso na indústria

sensores ultra-sônicos são utilizados para detectar a presença de metas e medir a distância dos alvos em muitas fábricas automatizadas e plantas de processo. Sensores com um ou desativar a saída digital estão disponíveis para detectar a presença de objetos

e sensores com uma saída analógica que varia proporcionalmente ao sensor de distância de separação de destino estão disponíveis comercialmente.

Como os sensores ultra-som ao invés de usar a luz para a detecção, eles trabalham em aplicações onde sensores fotoelétricos não pode. Ultra-som são uma ótima solução para detecção de objetos claros e para a medição do nível de líquido, as aplicações que se esforçam com porque photoelectrics da translucidez de destino. Alvo de cor e / ou refletividade não afetam sensores ultra-sônicos que podem operar de forma confiável em ambientes de alto brilho. [1]

Outros tipos de transdutores são usados em dispositivos disponíveis comercialmente limpeza ultra-sônica. Um transdutor de ultra-som é afixada a uma bandeja de aço inoxidável, que é preenchido com um solvente (água ou freqüentemente isopropanol ) e uma onda quadrada é aplicada a ele, dando energia vibracional no líquido.