15 Mavzu: Biotibbiyotda ultratovushli datchiklarni qo’llanishi Ultrasonik sensor: ultratovush sensori ma'lum chastotali tovush to'lqinini yuborish orqali tegishli ob'ektning masofasini o'lchaydigan sensor kabi

15 Mavzu: Biotibbiyotda ultratovushli datchiklarni qo’llanishi
Ultrasonik sensor: ultratovush sensori ma'lum chastotali tovush to'lqinini yuborish orqali tegishli ob'ektning masofasini o'lchaydigan sensor kabi. Ushbu tovush to'lqini tegishli ob'ekt bilan to'qnashgandan keyin aks etadi va bu to'lqin ultratovushli qabul qiluvchi tomonidan qabul qilinadi. Masofa ushbu tovush to'lqinining jo'natish va qabul qilish vaqtini hisoblash yo'li bilan o'lchanadi. Ultratovush sensori va arduino yordamida masofani o'lchashni ham o'qishni yoqtirishingiz mumkin . Ultrasonik sensorning asosiy ish diagrammasi
1-rasm Ultrasonik sensorning asosiy ishlash diagrammasi

Ultrasonik sensorning afzalliklari

• 
  Ultrasonik sensor yuqori chastotali, yuqori sezuvchanlik va yuqori penetratsion quvvatga ega, shuning uchun u tashqi yoki chuqur narsalarni osongina aniqlashi mumkin.
  
• 
  Ushbu sensorlar mikrokontroller yoki har qanday kontroller bilan osongina interfeysga ega
  
• 
  Ushbu datchiklar parallel sirtning qalinligi va chuqurligini o'lchashning boshqa usullariga qaraganda yuqori aniqlikka ega.
  
• 
  Ushbu sensorlar ushbu sensorlar hududida joylashgan o'ziga xos ob'ektlarning tabiati, shakli va yo'nalishini osongina sezishi mumkin edi.
  
• 
  Sensorlardan foydalanish oson, ular ish paytida yaqin atrofdagi narsalar, odamlar, jihozlar yoki materiallar uchun xavfli emas
  

Ultrasonik sensorning kamchiliklari

• 
  Ultrasonik testerni sinovdan o'tkazishda foydalanish bo'yicha qo'llanmani bilish juda muhim, boshqacha qilib aytganda, tajribali texnik uchun ehtiyotkorlik bilan e'tibor berish kerak.
  
• 
  Ultrasonik testerdan foydalangan holda asbob-uskunalarni tekshirish tartibini ishlab chiqishda sinov bo'yicha mutaxassislardan keng bilim talab etiladi.
  
• 
  Ushbu sensorlar tekshirish maqsadida foydalanilganda, ular suvga chidamli bo'lishi kerak, aks holda ular shikastlanishi mumkin.
  
• 
  Ushbu sensorlar mikrokontroller yoki har qanday kontroller bilan bog'langan bo'lsa, tajribali odam yoki dasturchi talab qilinadi.
  

Ultrasonik sensor ultratovush signallarini boshqa energiya signallariga aylantiradigan sensordir. U 4 qismdan iborat: uzatuvchi, qabul qiluvchi, boshqaruv qismi va quvvat manbai. Turli materiallardan tayyorlanishi mumkin bo'lgan ultratovushli zondlar uchun foydalanishdan oldin ularning ishlash printsipi, ish jarayoni, sezgirlik va yo'nalishni o'z ichiga olgan ishlashi haqida bilib olishimiz kerak. Ultrasonik to'lqinlarning xususiyatlariga asoslanib, ultratovush sensorlari aloqa, tibbiyot va maishiy texnikada keng qo'llaniladi.
I Ultrasonik Sensor qurilishi
Ultrasonik sensorlar ultratovush signallarini boshqa energiya signallariga (odatda elektr signallari) aylantiradigan sensorlardir. Ular sanoat, milliy mudofaa va biotibbiyotda keng qo'llaniladi.
Ultrasonik sensor asosan quyidagi to'rt qismdan iborat:
1. Transmitter
Ultrasonik to'lqin osilatorning tebranishi orqali hosil bo'ladi (odatda diametri taxminan 15 mm bo'lgan keramika mahsulotlari) va havoga tarqaladi.
2. Qabul qiluvchi
Ultrasonik osilator ultratovush to'lqinini qabul qilganda, mos keladigan mexanik tebranish paydo bo'ladi va ultratovush to'lqinini qabul qiluvchining chiqishi sifatida elektr energiyasiga aylantiradi.
3. Boshqaruv qismi
u transmitterning ultratovush uzatilishini nazorat qilish uchun o'rnatilgan ultratovush sensori sxemasidan foydalanadi va qabul qilingan signalning o'lchamini va qabul qiluvchi signalni (ultratovushli) qabul qilganligini aniqlaydi.
4. Quvvat manbai
Ultrasonik sensor odatda 12V va plyusmn;10% yoki 24V±10% bo'lgan tashqi shahar quvvat manbai bilan quvvatlanadi, bu sensorga ichki kuchlanishni barqarorlashtiruvchi zanjir orqali etkazib beriladi.

Ultrasonik datchiklar qurilishi
II Ishlash ko'rsatkichlari
Ultrasonik probning yadrosi uning plastik yoki metall paketidagi piezoelektrik chipdir. Chip ko'p turdagi materiallardan tayyorlanishi mumkin va chipning o'lchami, masalan, diametri va qalinligi ham har xil, shuning uchun har bir probning ishlashi boshqacha. Shuning uchun uni ishlatishdan oldin uning ishlashini oldindan bilishimiz kerak. Ultrasonik sensorlarning asosiy ishlash ko'rsatkichlari quyidagilardan iborat:
1. Ishlash chastotasi
Ish chastotasi piezoelektrik chipning rezonans chastotasi. AC kuchlanishining ultratovush sensori chastotasi chipning rezonans chastotasiga teng bo'lsa, energiya chiqishi maksimal va sezgirlik eng yuqori bo'ladi.
2. Ishlash harorati
Umuman olganda, piezoelektrik materiallarning Curie nuqtasi yuqori bo'lgani uchun, ayniqsa diagnostika uchun ishlatiladigan past xizmat quvvatiga ega ultratovushli prob uchun. Shunday qilib, ish harorati nisbatan past va prob uzoq vaqt ishlamay qolishi mumkin. Tibbiy ultratovushli zondlar yuqori haroratga ega va alohida sovutish moslamasini talab qiladi.
3. Sezuvchanlik
Bu asosan chip ishlab chiqarishga bog'liq. Agar elektro-mexanik ulanish koeffitsienti yuqori bo'lsa, sezgirlik yuqori, aks holda sezgirlik past bo'ladi.
4. Direktivlik
Ultrasonik sensorlarni aniqlash diapazoni

Ultrasonik sensorlar uchun yo'nalish turi
III Ultrasonik sensorlar ishlaydi 
1. Ultrasonik tovush to'lqini