A cintura mais fina do mundo
1. Gerador ultrassônico
Para estudar e utilizar o ultrassom, muitos geradores de ultrassom foram projetados e fabricados. No geral, os geradores ultrassônicos podem ser divididos em duas categorias: uma é para gerar ondas ultrassônicas por meios elétricos e a outra é para gerar ondas ultrassônicas por meios mecânicos. Os métodos elétricos incluem tipos piezoelétricos, magnetostritivos e elétricos, etc; Os métodos mecânicos incluem a flauta Galt, o apito líquido e a flauta rotativa de fluxo de ar. A frequência, a potência e as características acústicas das ondas ultrassônicas que elas geram são diferentes, portanto seus usos também são diferentes. Atualmente, o tipo mais utilizado é o gerador ultrassônico piezoelétrico.
2. Princípio do gerador ultrassônico piezoelétrico
O gerador ultrassônico piezoelétrico realmente funciona utilizando a ressonância de cristais piezoelétricos. A estrutura interna do gerador ultrassônico é mostrada na Figura 1, que consiste em dois chips piezoelétricos e uma placa ressonante. Quando um sinal de pulso é aplicado aos seus dois pólos com uma frequência igual à frequência de oscilação natural do chip piezoelétrico, o chip piezoelétrico irá ressoar e fazer a placa ressonante vibrar, produzindo ondas ultrassônicas. Pelo contrário, se nenhuma tensão for aplicada entre os dois eletrodos, quando a placa ressonante receber ondas ultrassônicas, ela comprimirá o chip piezoelétrico para vibrar, convertendo energia mecânica em sinais elétricos, e então se tornará um receptor ultrassônico.
3. O princípio básico do telêmetro ultrassônico
O transmissor ultrassônico emite ondas ultrassônicas em uma determinada direção e inicia a cronometragem ao mesmo tempo. As ondas ultrassônicas se propagam no ar e retornam imediatamente quando encontram obstáculos. O receptor ultrassônico para de cronometrar imediatamente quando recebe as ondas refletidas. A velocidade de propagação do ultrassom no ar é de 340m/s. Com base no tempo t registrado pelo cronômetro, pode-se calcular a(s) distância(s) entre o ponto de emissão e o obstáculo, que é s=340t/2. Este é o chamado método de medição de distância por diferença de tempo.
O princípio da medição de distância ultrassônica é usar a velocidade de propagação conhecida das ondas ultrassônicas no ar para medir o tempo que as ondas sonoras levam para refletir de volta nos obstáculos após serem emitidas. Com base na diferença de tempo entre a emissão e a recepção, é calculada a distância real do ponto de emissão ao obstáculo. Pode-se observar que o princípio do alcance ultrassônico é o mesmo do radar.
