Найтонша талія в світі
1. Ультразвуковий генератор
Для вивчення та використання ультразвуку було розроблено та виготовлено багато генераторів ультразвуку. Загалом ультразвукові генератори можна розділити на дві категорії: одна призначена для генерації ультразвукових хвиль за допомогою електричних засобів, а інша – для генерації ультразвукових хвиль за допомогою механічних засобів. Електричні методи включають п'єзоелектричні, магнітострикційні, електричні та ін.; Механічні методи включають флейту Галта, рідинний свисток і обертову флейту повітряного потоку. Частота, потужність і акустичні характеристики ультразвукових хвиль, які вони генерують, різні, тому їх використання також різне. В даний час найбільш часто використовуваним типом є п'єзоелектричний ультразвуковий генератор.
2. Принцип роботи п'єзоелектричного ультразвукового генератора
П'єзоелектричний ультразвуковий генератор фактично працює, використовуючи резонанс п'єзоелектричних кристалів. Внутрішня структура ультразвукового генератора показана на малюнку 1, який складається з двох п’єзоелектричних мікросхем і резонансної пластини. Коли до двох його полюсів подається імпульсний сигнал із частотою, що дорівнює власній частоті коливань п’єзоелектричного чіпа, п’єзоелектричний чіп резонує та змушує резонансну пластину вібрувати, виробляючи ультразвукові хвилі. Навпаки, якщо між двома електродами не подається напруга, коли резонансна пластина отримує ультразвукові хвилі, вона буде стискати п’єзоелектричний чіп, щоб вібрувати, перетворюючи механічну енергію в електричні сигнали, і тоді вона стає ультразвуковим приймачем.
3. Основний принцип роботи ультразвукового далекоміра
Ультразвуковий передавач випромінює ультразвукові хвилі в певному напрямку і одночасно починає відлік часу. Ультразвукові хвилі поширюються в повітрі і негайно повертаються, коли стикаються з перешкодами. Ультразвуковий приймач негайно припиняє вимірювання часу, коли приймає відбиті хвилі. Швидкість поширення ультразвуку в повітрі становить 340 м/с. На основі часу t, записаного таймером, можна обчислити відстань (s) між точкою випромінювання та перешкодою, яка становить s=340t/2. Це так званий метод вимірювання відстані різницею в часі.
Принцип ультразвукового вимірювання відстані полягає у використанні відомої швидкості поширення ультразвукових хвиль у повітрі для вимірювання часу, необхідного звуковим хвилям для відбиття від перешкод після випромінювання. На підставі різниці в часі між випромінюванням і прийомом розраховується фактична відстань від точки випромінювання до перешкоди. Як видно, принцип ультразвукової локації такий самий, як і в радіолокації.
