La fréquence est définie comme le nombre de signaux ou des vagues qui peuvent apparaître dans un temps fixe. Les unités de fréquence sont le Hertz (Hz). Ces fréquences sont divisées en plusieurs plages en fonction des valeurs de fréquence. Il s'agit des fréquences très basses (VLF), basses fréquences (LF), moyennes fréquences (MF), hautes fréquences (HF), très hautes fréquences (VHF), ultra-hautes fréquences (UHF), super hautes fréquences (SHF), et Fréquences extrêmement élevées (EHF). La gamme de fréquences peut varier en fonction du type de fréquences. La gamme de fréquences du VLF va de 3 à 30 kHz. La gamme de fréquences de LF va de 30 kHz à 300 kHz. La gamme de fréquences MF va de 300 à 3000 kHz. La gamme de fréquences HF va de 3 MHz à 30 MHz. La gamme de fréquences UHF va de 300 MHz à 3000 MHz. La gamme de fréquences de SHF va de 3 GHz à 30 GHz. La gamme de fréquences de l'EHF va de 30 GHz à 300 GHz. Cet article présente un aperçu de la ultrasonique transducteur et son fonctionnement.
Qu'est-ce qu'un transducteur ultrasonique?
Le transducteur à ultrasons est un type de capteur lié au son. Ces transducteurs envoyer les signaux électriques à l'objet et une fois que le signal frappe l'objet, il revient au transducteur. Dans ce processus, ce transducteur mesure la distance de l'objet et non pas l'intensité du son. Ces transducteurs utilisent des ondes ultrasonores pour la mesure de quelques paramètres. Il a une large gamme d'applications dans divers domaines. La gamme de fréquences des ondes ultrasonores est supérieure à 20 kHz. Ceux-ci sont principalement utilisés dans les applications de mesure de distance. L'image suivante indique le transducteur ultrasonique.
transducteur à ultrasons
Ces transducteurs peuvent être définis comme un transducteur qui est utilisé pour convertir un type d'énergie en vibration ultrasonique. Par ces vibrations ultrasonores, ce transducteur mesure la distance de l'objet. Ceux-ci sont disponibles en deux types comme actif et passif
Principe de fonctionnement du transducteur ultrasonique
Lorsqu'un signal électrique est appliqué à ce transducteur, il vibre autour de la plage de fréquences spécifique et génère une onde sonore. Ces ondes sonores voyagent et chaque fois qu'un obstacle survient, ces ondes sonores reflètent le transducteur en cas d'écho. Et à l'extrémité du transducteur, cet écho se transforme en un signal électrique. Ici, le transducteur calcule l'intervalle de temps entre l'envoi de l'onde sonore et la réception du signal d'écho. Le capteur à ultrasons envoie l'impulsion ultrasonore à 40 kHz qui se déplace dans l'air. Ces transducteurs sont meilleurs que les capteurs infrarouges car ces transducteurs / capteurs à ultrasons ne sont pas affectés par la fumée, les matériaux noirs, etc. Les capteurs à ultrasons font preuve d'excellence dans la suppression des interférences de fond.
transducteur à ultrasons
Les transducteurs ultrasoniques sont principalement utilisés pour trouver la distance en utilisant des ondes ultrasonores. La distance peut être mesurée par la formule suivante.
D = ½ * T * C
Ici, D indique la distance
T indique le décalage horaire entre l'envoi et la réception des ondes ultrasonores
C indique la vitesse sonore.
Schéma
Le transducteur à ultrasons a un circuit émetteur et récepteur, ils sont construits avec 555 minuteries ou Technologie CMOS . L'émetteur et le récepteur de ce transducteur fonctionnent sur la même fréquence.
L'émetteur de ce transducteur transmet les ondes ultrasonores vers l'objet et lorsque les ondes sonores frappent l'objet, les signaux sonores sont convertis en signaux ultrasonores et électriques. Le schéma suivant indique le schéma du circuit du transmetteur du transducteur à ultrasons.
émetteur-transducteur à ultrasons
Le circuit récepteur reçoit les signaux après la frappe d'ondes ultrasonores sur l'objet et les convertit ensuite en forme électrique. Le schéma suivant indique le schéma du circuit du récepteur du transducteur à ultrasons.
récepteur-transducteur à ultrasons
Types de transducteurs ultrasoniques
Il existe différents types de transducteurs ultrasoniques disponibles en fonction de facteurs tels que la disposition des cristaux piézoélectriques, l'empreinte et la fréquence. Elles sont
Transducteurs ultrasoniques linéaires - Dans ce type de transducteurs, la disposition des cristaux piézoélectriques est linéaire.
Transducteurs ultrasoniques standard - Ce type est également appelé transducteurs convexes. Dans ce type, le cristal piézoélectrique est sous une forme courbée. Pour les examens approfondis, ceux-ci sont préférables.
Transducteurs ultrasoniques à réseau de phase - Les transducteurs multiéléments ont un faible encombrement et une basse fréquence. (sa fréquence centrale est de 2 MHz - 7 MHz)
Pour les tests non destructifs, les transducteurs à ultrasons sont à nouveau de types différents. Ils sont en contact avec les transducteurs, les transducteurs à faisceau angulaire, les transducteurs à ligne de retard, les transducteurs à immersion et les transducteurs à double élément.
Applications
Les applications des transducteurs ultrasoniques sont
Ces transducteurs ont de nombreuses applications dans différents domaines tels que l'industrie, la médecine, etc. Ils ont plus d'applications en raison des ondes ultrasonores. Cela aide à trouver les cibles, à mesurer la distance des objets à la cible, à trouver la position de l'objet, à calculer le niveau et les transducteurs à ultrasons sont utiles.
Dans le domaine médical, le transducteur à ultrasons a des applications dans les tests de diagnostic, les dispositifs chirurgicaux lors du traitement du cancer, les tests d'organes internes, les examens cardiaques, les examens des yeux et de l'utérus, les transducteurs à ultrasons sont utiles.
Dans le domaine industriel, les transducteurs ultrasoniques ont peu d'applications importantes. Grâce à ces transducteurs, ils peuvent mesurer la distance de certains objets pour éviter une collision, dans la gestion de la ligne de production, le contrôle du niveau de liquide, la détection de rupture de fil, la détection de personnes pour le comptage, la détection de véhicules et bien d'autres.
Avantages et inconvénients
Tout système présente des avantages et quelques inconvénients. Ici discutera de la avantages du transducteur à ultrasons.
- Ces transducteurs à ultrasons peuvent mesurer dans tout type de matériau. Ils peuvent détecter tous les types de matériaux.
- Les transducteurs à ultrasons ne sont pas affectés par la température, l'eau, la poussière ou autre.
- Dans tout type d'environnement, les transducteurs ultrasoniques fonctionneront de manière satisfaisante.
- Il peut également mesurer des distances de détection élevées.
Le inconvénients de ces transducteurs inclure les éléments suivants.
- Les transducteurs ultrasoniques sont sensibles aux variations de température. Cette variation de température peut modifier la réaction ultrasonore.
- Il rencontrera des problèmes lors de la lecture des reflets de petits objets, objets fins et mous.
Ainsi, il s'agit d'un aperçu d'un ultrason transducteur . À partir des informations ci-dessus, enfin, nous pouvons conclure que cet appareil est utilisé pour mesurer la distance à un objet en utilisant des ondes sonores. Il mesure la distance en envoyant une onde sonore à une fréquence spécifique et en écoutant que cette onde sonore rebondit. Voici une question pour vous, quelle est la gamme de fréquences de ce transducteur?
