La cintura más delgada del mundo.
1. Generador ultrasónico
Para estudiar y utilizar los ultrasonidos, se han diseñado y fabricado muchos generadores de ultrasonidos. En general, los generadores ultrasónicos se pueden dividir en dos categorías: una es para generar ondas ultrasónicas por medios eléctricos y la otra es para generar ondas ultrasónicas por medios mecánicos. Los métodos eléctricos incluyen tipos piezoeléctricos, magnetoestrictivos y eléctricos, etc.; Los métodos mecánicos incluyen la flauta de Galt, el silbato para líquidos y la flauta giratoria de flujo de aire. La frecuencia, potencia y características acústicas de las ondas de ultrasonido que generan son diferentes, por lo que sus usos también son diferentes. Actualmente, el tipo más utilizado es el generador ultrasónico piezoeléctrico.
2. Principio del generador ultrasónico piezoeléctrico.
El generador ultrasónico piezoeléctrico en realidad funciona utilizando la resonancia de cristales piezoeléctricos. La estructura interna del generador ultrasónico se muestra en la Figura 1, que consta de dos chips piezoeléctricos y una placa resonante. Cuando se aplica una señal de pulso a sus dos polos con una frecuencia igual a la frecuencia de oscilación natural del chip piezoeléctrico, el chip piezoeléctrico resonará e impulsará la vibración de la placa resonante, produciendo ondas ultrasónicas. Por el contrario, si no se aplica voltaje entre los dos electrodos, cuando la placa resonante recibe ondas ultrasónicas, comprimirá el chip piezoeléctrico para que vibre, convirtiendo la energía mecánica en señales eléctricas, y luego se convertirá en un receptor ultrasónico.
3. El principio básico del telémetro ultrasónico.
El transmisor ultrasónico emite ondas ultrasónicas en una dirección determinada y comienza a cronometrar al mismo tiempo. Las ondas ultrasónicas se propagan en el aire y regresan inmediatamente cuando encuentran obstáculos. El receptor ultrasónico deja de cronometrar inmediatamente cuando recibe las ondas reflejadas. La velocidad de propagación del ultrasonido en el aire es de 340 m/s. Con base en el tiempo t registrado por el cronómetro, se puede calcular la distancia (s) entre el punto de emisión y el obstáculo, que es s=340t/2. Este es el llamado método de medición de distancia por diferencia horaria.
El principio de la medición de distancias ultrasónicas es utilizar la velocidad de propagación conocida de las ondas ultrasónicas en el aire para medir el tiempo que tardan las ondas sonoras en reflejarse en los obstáculos después de ser emitidas. A partir de la diferencia horaria entre emisión y recepción se calcula la distancia real desde el punto de emisión hasta el obstáculo. Se puede ver que el principio del alcance ultrasónico es el mismo que el del radar.
