Kas ir ultraskaņas ķēde?

Ultraskaņa ir skaņas viļņi, kuru frekvences ir augstākas nekā cilvēka auss parasti spēj noteikt. Tipiskās ultraskaņas frekvences ir lielākas par 20,000 20 herciem vai cikliem sekundē. Augstas frekvences skaņām ir plašs lietojumu klāsts, tostarp attāluma mērīšanai, medicīniskiem nolūkiem un drošības ierīcēm.

Skaņas viļņus var izmantot attāluma mērīšanai. Ultraskaņas ķēde var radīt īslaicīgu augstas frekvences skaņas impulsu, kas virzīsies pa gaisu vai ūdeni, mērot laiku, līdz brīdim, kad impulss atgriežas ierīcē. Pēc tam programmatūra aprēķina attālumu līdz objektam. Skaņas ātrums ir atšķirīgs atkarībā no tā, vai ir pieejams gaiss vai ūdens, tāpēc programmatūra var pielāgot ūdens veidu, temperatūru un blīvumu.

Sonāru jeb skaņas navigāciju un attāluma mērīšanu izmanto kuģos un zemūdenēs navigācijai un atklāšanai. Šī ir ultraskaņas shēma, kas izmanto devējus, lai nosūtītu un saņemtu skaņas impulsus citu kuģu vai zemūdens objektu noteikšanai. Lai nodrošinātu lielāku skaņas enerģiju precizitātes nodrošināšanai, tiek izmantoti īsi impulsi, nevis nepārtraukta frekvence.

Vēl viens sonāra ultraskaņas lietojums ir zemūdens konstrukciju pārbaude, ģeoloģija, kā arī meklēšana un glābšana. Pārnēsājamas hidrolokācijas ierīces var piestiprināt vai vilkt aiz virszemes kuģiem. Šīs ierīces sūta ultraskaņas impulsus vajadzīgajos virzienos un veido zemūdens struktūru attēlus, pamatojoties uz atstarotajām skaņām. Privātos un komerciālos zvejas kuģos izmantotās zivju meklētāju ierīces izmanto līdzīgu sistēmu, lai noteiktu zivju barus zem laivas.

Ultraskaņas ķēdi var izmantot kā medicīniskās attēlveidošanas ierīci, un to parasti sauc par ultraskaņas iekārtu. Ķēde rada fokusētu ultraskaņas frekvenci rokas zondē, ko var novietot uz pacienta ķermeņa. Programmatūra apstrādā atstarotās skaņas un monitorā izveido iekšējo orgānu attēlu. Iegūtos attēlus var izmantot medicīniskai diagnostikai, sirds un asinsvadu novērošanai, kā arī augļa vai nedzimušā bērna pirmsdzemdību novērošanai mātes iekšienē.

Ultraskaņas frekvences var pārvietoties caur cietiem materiāliem, un tās var izmantot kā diagnostikas instrumentu. Pārnēsājamu ierīci, kas ir līdzīga ultraskaņas iekārtai, var izmantot uz tiltiem, spiedtvertnēm vai citām iekārtām, lai pirms atteices meklētu iekšējos trūkumus vai plaisas. Šo tehnoloģiju izmanto gaisa kuģa konstrukciju daļu nesagraujošai pārbaudei kārtējo pārbaužu laikā. Tas var atrast ļoti mazas plaisas un nogurušas vietas no atkārtotām pacelšanās, nosēšanās un lidojuma laikā radītām spriedzēm.

Skaņu var izmantot, lai nodrošinātu signālus, ko izmanto drošības sistēmās. Princips ir tāds pats kā sonāram vai ultraskaņai, ar frekvenci, ko nosūta un saņem ultraskaņas ķēde. Šajā gadījumā jebkurš saņemtais signāls, kas norāda uz kustību, var izraisīt trauksmes ķēdi. Šīs sistēmas var izmantot, ja infrasarkanā vai siltuma sensora drošības sistēmas nedarbojas pareizi temperatūras vai citu apstākļu dēļ.