transductor ultrasónico
Los transductores ultrasónicos y los sensores ultrasónicos son dispositivos que generan o detectan energía ultrasónica. Se pueden dividir en tres grandes categorías: transmisores, receptores y transceptores. Los transmisores convierten las señales eléctricas en ultrasonido , los receptores convierten el ultrasonido en señales eléctricas y los transceptores pueden transmitir y recibir ultrasonido.
El ultrasonido se puede utilizar para medir la velocidad y la dirección del viento ( anemómetro ), el nivel de fluido del tanque o canal y la velocidad a través del aire o el agua. Para medir la velocidad o la dirección, un dispositivo utiliza múltiples detectores y calcula la velocidad a partir de las distancias relativas a las partículas en el aire o el agua. Para medir el nivel de líquido del tanque o canal , y también el nivel del mar ( mareógrafo ), el sensor mide la distancia ( rango ) a la superficie del fluido. Otras aplicaciones incluyen: humidificadores , sonar , ultrasonografía médica , alarmas antirrobo , pruebas no destructivas ycarga inalámbrica .
Los sistemas generalmente usan un transductor que genera ondas de sonido en el rango ultrasónico, por encima de 18 kHz, al convertir la energía eléctrica en sonido, luego, al recibir el eco, convierte las ondas de sonido en energía eléctrica que se puede medir y mostrar.
El ultrasonido también se puede utilizar para realizar mediciones de distancia punto a punto al transmitir y recibir ráfagas discretas de ultrasonido entre transductores. Esta técnica se conoce como sonomicrometría en la que el tiempo de tránsito de la señal de ultrasonido se mide electrónicamente (es decir, digitalmente) y se convierte matemáticamente a la distancia entre los transductores, suponiendo que se conoce la velocidad del sonido del medio entre los transductores. Este método puede ser muy preciso en términos de resolución temporal y espacial porque la medición del tiempo de vuelo se puede derivar del seguimiento de la misma forma de onda incidente (recibida) ya sea por nivel de referencia o cruce por cero. Esto permite que la resolución de la medición supere con creces la longitud de onda de la frecuencia del sonido generada por los transductores.
Los transductores ultrasónicos convierten CA en ultrasonido , así como a la inversa. Ultrasonido, generalmente se refiere a transductores piezoeléctricos o transductores capacitivos . Los cristales piezoeléctricos cambian de tamaño y forma cuando se les aplica un voltaje ; El voltaje de CA los hace oscilar a la misma frecuencia y producir un sonido ultrasónico. Los transductores capacitivos utilizan campos electrostáticos entre un diafragma conductor y una placa de respaldo.
El patrón de haz de un transductor se puede determinar por el área y la forma del transductor activo, la longitud de onda del ultrasonido y la velocidad del sonido del medio de propagación. Los diagramas muestran los campos de sonido de un transductor ultrasónico enfocado y desenfocado en el agua, claramente a diferentes niveles de energía.
