EN
Дууны үндсэн зай хэмжих технологийн шинжлэх ухаан
Ультра дууны мэдрэгч олон салбарт үнэнч хэрэгсэл болон ашиглагдаж байна. Эдгээр нарийн төвөгтэй төхөөрөмжүүд нь хүний сонсголын хүрээн захын өндөр давтамжтай дууны долгион цацрагаар ажилладаг бөгөөд буцаан тусгасан дохиог шинжлэх замаар объектын байршил, байдалыг тодорхойлдог. Оптик шийдлүүд нь тодорхой гадаргуу эсвэл хүнд нөхцөлд ажиллахад хэцүү байдаг тул ингэсэн үед инфраулааны сенсороос үүдэлтэй онцгой давуу талууд нь илэрдэг. Үйлдвэрийн автоматжуулалтаас эхлээд зогсоолын туслах системүүд хүртэлх хэрэглээнд инфраулааны сенсорууд нь байршил хянах, объект таних үйлдлийг бодит цагт мэдээлэл өгч ажиллуулдаг. Гэрлийн нөхцөл, уур амьсгалын өөрчлөлтөнд тогтвортой ажиллах чадвар нь инфраулааны сенсоруудыг үйлдвэрлэл, автомашины салбарт маш чухал болгож байна.
Үндсэн Ажиллах Зарчим
Дууны Долгионы Тархалт, Дуу Буцах
Хэт авиа сенсорууд яаж авиа долгионыг зай хэмжихэд хувиргадаг вэ? Эдгээр төхөөрөмжүүд богино хэт авиа долгион (ерөнхийдөө 40-400 кГц) цацраглан, эргэж ирэх хугацааны хожимдлыг нарийн хэмждэг. Агаарт дууны хурд (20°C температурт ойролцоогоор 343 м/с) нь хэт авиа сенсоруудад зайг тооцоолоход тусалдаг бөгөөд энэ нь өнгөрсөн хугацааг дууны хурдаар үржүүлж, тойрог замын хувьд 2-т хувааж бодох замаар тодорхойлогдоно. Хэт авианы сенсорууд температурын компенсацийг оруулан авдаг, учир нь дууны хурд агаарын нягтралын дагуу өөрчлөгддөг тул орчин үеийн нөхцөл байдалд нарийн хэмжилт хийх боломжийг олгодог. Энэ цаг хугацааны зөөлтийн зарчим нь хэт авианы сенсоруудыг өнгө, нэвчимтгай чанар, гадаргуугийн бүтэц зэргээс үл хамааран объектуудыг илрүүлэх боломжийг олгодог - энэ нь оптик сенсоруудтай харьцуулахад том давуу тал юм.
Хувиргагчийн технологи ба цацрагийн хэв маяг
Чимээний чиглэл тодорхойлох чадварыг юу олгож байна вэ? Хувиргагчийн пьезо цахилгаан кристаллууд нь цахилгаан импульсыг механик хэлбэлзэлд хувиргаж чиглэсэн дууны долгион үүсгэдэг. Давтамж болон хувиргагчийн хэмжээ нь ультра цуурайн дэлгэцийн өнцгийг тодорхойлох бөгөөд ихэвчлэн өндөр давтамж нь илүү нарийн, чиглэсэн цацраг үүсгэдэг. Олон ультра цуурай нь тусгай хэлбэртэй ганцаарчилсан бүрхүүл эсвэл акустика линзүүдтэй байдаг бөгөөд эдгээр нь тодорхой хэрэглээний зориулалтаар илүү сайн мэдрэг чадварыг оновчтой болгодог. Энэ төрлийн цацрагийн шинж чанарыг ойлговол инженерүүд хүссэн мэдрэх мужийг хамруулахын тулд ультра цуурайг зөв байрлуулж, хүрээлэн буй объектуудаас ирэх буруу отраженийг багасгах боломжтой.
Аж ахуйн автоматик хэрэглээ
Үйлдвэрлэлд нарийн байрлалын хяналт
Хэт авиа сенсорууд нь автомжуулсан үйлдвэрлэлийн нарийвчлалыг хэрхэн сайжруулах вэ? Конвейерийн системүүдэд хэт авиа сенсорууд нь бүтээгдэхүүний байрлалын талаар бодит цагийн мэдээлэл өгч, робот мэшин зэргийн нарийн хяналтыг хангах боломжийг олгодог. Шил эсвэл пластик шиг тунгалаг материалыг илрүүлэх чадвартай тул оптик сенсорууд ажиллахгүй үед уулзварын шугаманд хэт авиа сенсорууд онцгой тохиромжтой байдаг. Олон нэгэн цагийн хэт авиа сенсорууд энгийн идэвхжүүлэх/хаалттай мэдээлэлд тулгуурлахгүйгээр байрлалын нарийн хяналтын алгоритмыг ашиглах боломжийг олгодог аналог гаралтыг олгодог. Эдгээр боломжууд нь миллиметр түвшний нарийвчлал шаардлагатай өндөр хурдны үйлдвэрлэлийн орчинд нарийн тусгай зааварчилгааг баримтлахад тусалдаг.
Шингэний түвшний хяналтын шийдэл
Яагаад ультразөөвөр датчикуудыг савны түвшнийг хэмжихэд илүүд үздэг вэ? Хүрэлцэхгүй ажиллах нь хоол, эмийн бэлдмэл, химийн бодисын хадгалах төхөөрөмжинд дүүргэх эрсдлийг арилгадаг. Шингэн гадаргууд дээр бэхэлсэн ультразөөвөр датчик нь савааны түвшний үргэлжилсэн мэдээллийг олгодог бөгөөд энэ нь усны дугуй ба даралтын датчийн үед шаардлагатай байдаг. Хөгжсөн ультразөөвөр датчик нь савны геометр, бөмбөлөг үүсгэх зэрэг хүчин зүйлсийг тооцоолдог. Ийм баталгаат ажиллагааны тул ультразөөвөр датчик нь хөдөө аж ахуйгаас эхлээд бохир усны эмчилгээ хүртэлх олон салбарт түүхий эдийн хэмжээг хянах багаж болон стандарт төхөөрөмж болоод байна.
Автомашины аюулгүй байдлын систем
Зогсоолын тусламж болон мөргөлдөөнөөс сэргийлэх систем
Яагаад ультразөөн сенсоруудыг тээврийн хэрэгслийн аюулгүй байдалд төдийгүй үр дүнтэй ашигладаг вэ? Тэдгээрийн нарийн нэгжийн нарийвчлалтай ойр орчмын объектуудыг илрүүлэх чадвар нь найдвартай зогсоолын туслах системийг дэмждэг. Тээврийн хэрэгслийн хүрээн дэх олон ультразөөн сенсорууд нь жолоочдод ойр тойрон дахь саад бэрхшээлийг мэдэгдэх нэгдсэн илрүүлэлтийн бүсийг бүрдүүлдэг. Камеруудаас өөрөөр ультразөөн сенсорууд нь бүүр харанхуйд, бороонд эсвэл түймрэнд ч байдаг бөгөөд бүх нөхцөлд ажиллах ёстой аюулгүй байдалын системд маш чухал. Орчин үеийн автомашины ультразөөн сенсорууд нь хөдөлгөөнгүй объектууд болон хөдөлж буй аюул зүйлсийг ялгаж, худал алдааны мэдэгдлийг багасган хамгаалалтыг баталгаажуулан мэдээлэл дамжуулах үүрэгтэй нарийн мэдээллийн боловсруулалтыг агуулдаг.
Тусгаар тогтнолт тээврийн хэрэгслийн навигацийн дэмжлэг
Хэт авиа сенсорууд автоном машины таних системд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Гэрлийн сенсор ба камера нь урт зайг тодорхойлох үүрэгтэй бол хэт авианы сенсорууд бага хурдтай үед чухал байрлалтай ойрхон зайны саад бэрхшээлийг тодорхойлоход онцгой сайн байдаг. Эдгээр сенсорын хямд чанар нь тэдгээрийг машиныг тойрон давхцсан байдлаар олон тоогоор суурилуулах боломжийг олгодог. Хэт авианы сенсорууд нь тухайн тавцан дээр суурилуулсан машиныг зогсоох систем, хотын доторх жолооны үед ойрхон зайны хүрээ, хүн хүр, ойрхон байгаа бусад тээврийн хэрэгсэл зэргийг тодорхойлоход онцгой чухал үүрэгтэй байдаг. Энэ нэмэлт ажиллагаануудын улмаас хэт авианы сенсорууд автоном машины таних системийн олон төрлийн сенсор ашигладаг арга барилахад чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болон орж ирдэг.
Оюунлаг дэд бүтцийн нэгтгэл
Замын хяналт ба тээврийн хэрэгслийн тодорхойлолт
Яагаад хотууд трафикийг удирдахдаа ультра авиан сенсоруудыг байрлуулах явдал эрс нэмэгдэж байгаа юм бэ? Бүх амьдрын нөхцөлд тэдгээрийн найдвартай ажиллагаа, цөөн засвар үйлчилгээ шаардах нь ультра авиан сенсоруудыг тасралтгүй трафикийн урсгалыг хянахад тохиромжтой болгож байна. Замын дээр бэхэлсэн ультра авиан сенсорууд өндрийн профайлуудыг үндэслэн тээврийн хэрэгслийн төрлүүдийг ялгаж чаддаг бөгөөд хурд, эзлэх хувийг нарийвчлалтайгаар хэмжиж чаддаг. Оруулж суурилуулсан гүрвэлзэх хүрэлтүүдээс ялгаатай нь ультра авиан сенсоруудыг замын гадаргуугийн тасралтгүй байдлаар суурилуулах бөгөөд трафикийн загварууд өөрчлөгдөхөд хялбархан дахин байрлуулж болдог. Эдгээр давуу талууд нь ухаалаг тээврийн системд ультра авиан сенсоруудыг ашиглах явдлыг дэлхийн хэмжээнд нэмэгдүүлж байгаа шалтгаан юм.
Ухаалаг барилгын хөндий байрлал тодорхойлох
Хэт авиа сенсорууд нь барилгын автоматжуулалтын системд хэрхэн тусалдаг вэ? Хөдөлгөөнийг илрүүлэх чадвартай тул хэт авиа сенсорууд нь оффис, амралтын өрөө, уулзалтын өрөөнд хүний байгаа эсэхийг тогтооход тохиромжтой. Инфра улаан туяаны идэвхгүй сенсоруудаас ялгаатай нь хэт авиа сенсорууд нь зогсож буй хүмүүсийг илрүүлэх чадвартай байдаг тул гэрлийн болон халаалтын системээс энерги хэмнэх боломжийг сайжруулдаг. Олон хэт авиа сенсорууд нь хувийн мэдээллийг цуглуулахгүйгээр хүний байгааг илрүүлдэг нууцлалд чиглэгдсэн загварыг агуулдаг. Энэ нь орон зайг үр ашигтай ашиглахын зэрэгцээ хэрэглэгчийн нууцлалыг хүндэтгэхийг оролдож буй оюунлаг барилгын хувьд хэт авиа сенсоруудыг илүү түгээмэл сонголт болгож байна.
Техникийн дэвшлийн болон инновацийн чиглэл
Сигнал боловсруулах алгоритмыг сайжруулсан
Ямар сүүлийн үеийн инновациуд нь ультра авианы сенсорын ажиллагааг сайжруулсан бэ? Одоо болоод дижитал дохионы боловсруулалт нь ультра авианы сенсоруудыг хэрэгцээтэй зориулалтын болон дуу чимээний хойд талыг илүү үр дүнтэй ялгах боломжийг олгодог. Зарим шинэ үеийн ультра авианы сенсорууд нь тодорхой орчинд дасан зохицох машин сургах аргуудыг ашигладаг бөгөөд энэ нь дууны төвөгтэй нөхцөл байдалд буруу триггерыг бууруулдаг. Эдгээр сайжруулалтууд нь ультра авианы сенсоруудыг илүү нарийн үр дүнтэй ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд өмнө нь олон тусгал өгөх гадаргуу болон хөдөлгөөнт объектууд нь саатлыг үүсгэдэг байв.
Багасгах болон Интеграцын чиг хандлага
Хэрэглээний шаардлагыг хангахын тулд дууны датчикууд яаж хөгжсөн бэ? Одоо болгонд цөөн хэмжээтэй хувиргагчийн загварчлал нь дууны датчикнуудыг бага хэмжээтэй хэрэглэгчийн электроник болон зүүдэг төхөөрөмжинд суулгах боломжийг олгодог. Зарим үйлдвэрлэгчид онцгой мэдрэгчтэй дууны датчикүүдийг гаргаж ирсэн бөгөөд тэдгээрийн дунд байрлах мэдрэгч нь зайг тодорхойлох бодолтыг хийж системд интеграцлах ажлыг хялбарчилдаг. Энэхүү багасалт болон тусдаа ажиллах чадвар нь робот, нисдэг машин, оюун ухаант гэрийн төхөөрөмжүүдийн төрөл бүрийн хэрэглээнд дууны датчикуудыг ашиглах боломжийг өргөтгөсөн бөгөөд энэ түрүүнд орон зай болон цахилгаан хэрэглээний хязгаарлалт нь тэдгээрийн ашиглалтыг хязгаарладаг байв.
Орчин тойрхийн хувьд авч үзэх зүйлс
Цөхөрөмтгий нөхцөлд үзүүлэх ажиллагаа
Хэт авиа сенсорууд орчны хувьсагчдаас үл хамааран нарийвчлалыг хэрхэн баталгаажуулдаг вэ? Сонсголын хурдад нөлөөлдөг температурын өөрчлөлтийг компенсаци хийхийн тулд орчин үеийн загварууд автоматаар тохируулгыг хийдэг. Олон тооны инженерийн зэрэглэлийн хэт авиа сенсорууд нь трансдьюсерийн гадаргууд конденсат үүсэх эсвэл нөмхөн хуримтлагдахаас сэргийлэх хамгаалалтын давхаргатай байдаг. Зарим тусгай хэт авиа сенсорууд бохир эсвэл чийглэг орчинд ажиллагааг нь баталгаатай байлгах зорилготой цэвэрлэх механизм ашигладаг. Эдгээр бат бөх загварууд нь хэт авиа сенсоруудыг гадаа ашиглах болон бусад технологиуд эвдэрч болох жижиг инженерийн орчинд илүү их сонголтоор хэрэглэдэг.
Эрдэнийн ашиг
Яагаад ультразөөн сенсорууд нь аккумулятораар ажилладаг төхөөрөмжүүдэд онцгой тохиромжтой байдаг вэ? Тэдгээрийн завсаршилтай ажиллагааны горим (богино импульстэй, урт паузтай) нь байнга идэвхитэй сенсоруудтай харьцуулахад хамгийн бага хүчийг хэрэглэдэг. Зарим бага хүчийг хэрэглэдэг ультразөөн сенсорууд нь хэмжилтийн мөчид 1мА-аас бага гүйдэл хэрэглэдэг бөгөөд жижиг баттерей дээр хэдэн жил ажиллах боломжийг олгодог. Энэ шинж чанар нь хөдөлгөөнт хэсгүүдгүй байхтай хослуулснаар ультразөөн сенсоруудыг хангалттай хүчний хэмнэлт шаарддаг бөгөөд техникийн нөхцөл байдалд хүрэх боломж багатай холын хяналтын төхөөрөмжүүдэд онцгой тохиромжтой болгодог.
Түгээмэл асуулт
Ультразөөн сенсорын ерөнхий илрүүлэх зай хэд вэ?
Ихэнх ультразөөн сенсорууд 2 см-ээс 10 метр хүртэлх зайг үр дүнтэй ажилладаг бөгөөд онцгой загварууд нь 20 метр хүртэлх зайг хамардаг. Зайн хамгийн тохиромжтой утга нь давтамжаас хамаарна - өндөр давтамжтай ультразөөн сенсорууд (200-400 кГц) богино зайны нарийн төвөгтэй ажиллахад илүү тохиромжтой байдаг бол доод давтамжтай нь (40-80 кГц) илүү урт зайг илрүүлэх боломжтой.
Ультразөөн сенсорууд бүх төрлийн материалыг илрүүлж чадах уу?
Хэт ави сенсорууд нь өнгө эсвэл нэвтрэх чадвараас үл хамааран ихэнх хатуу ба шингэн материалыг найдвартай илрүүлдэг. Гэсэн хэдий ч, хөөс, эсвэл зузаан даавуу шиг зөөлөн, дууныг шингээдэг материалын хувьд сул эхлэл үүсгэж болзошгүй юм. Маш жижиг объектууд (1 см-ээс бага) эсвэл нарийн утаснууд нь зарим хэт ави сенсоруудын нарийвчлалд сорилт болох магадлалтай байдаг.
Температурын өөрчлөлт хэт ави сенсорын нарийвчлалд яаж нөлөөлөх вэ?
Дууны хурд нь температураас хамааран өөрчлөгдөөд байвал ч орчин үеийн ихэнх хэт ави сенсорууд нь ажиллах хүрээндээ нарийвчлалыг ±1% дотор байлгах зориулалттай температурын компенсац бүхий сенсоруудтай байдаг. Өндөр нарийвчлалтай хэт ави сенсорууд нь чухал хэрэглээнд илүү сайн компенсац хангахын тулд тусдаа температурын сенсоруудтай байж болно.
Хэт ави сенсорууд нь хүмүүс ба амьтадын орчимд аюулгүй хэрэглэгдэх үү?
Тийм, цөмийн дууны датчикууд эрсдэлтэй түвшнээс хамаагүй бага хүчээр ажилладаг. Ашиглагдаж буй давтамж (ерөнхийдөө 40-400 кГц) хүмүүст болон ихэнх амьтад сонсогдохгүй байдаг. Үйлдвэрлэлийн цөмийн дууны датчик нь эрүүл мэндэд аюулгүй байхыг баталгаажуулах жинхэнэ аюулгүй байдалын стандартыг хангасан байдаг.