En los últimos años, con la continua profundización de la investigación sobre la tecnología ultrasónica y sus ventajas de alta precisión, no destructiva y sin contacto, la aplicación de ondas ultrasónicas se ha vuelto cada vez más popular. En la actualidad, se ha utilizado ampliamente en la fabricación de maquinaria, metalurgia electrónica, navegación, aviación, aeroespacial, industria petroquímica, transporte y otros campos industriales. Además, también ocupa una posición importante en los campos de la ciencia de materiales, la medicina y las ciencias biológicas.
En China, la investigación a gran escala sobre ultrasonido comenzó en 1956. Hasta ahora, se han llevado a cabo investigaciones y aplicaciones en diversos campos del ultrasonido, y algunos de ellos se han acercado o alcanzado niveles internacionales.
Li Maoshan, del Instituto de Tecnología de Pruebas de China, analizó el principio del alcance ultrasónico en "Principios y tecnologías prácticas del alcance ultrasónico", dio un diagrama de bloques específico para lograr el alcance ultrasónico y analizó el impacto del alcance ultrasónico. Rango Varias razones para la precisión del rango. En este artículo, no mencionó algunos circuitos específicos necesarios para la medición de distancias ultrasónicas, sino que solo dio los nombres de los circuitos generalmente necesarios para la medición de distancias, y no mencionó la coincidencia entre varios circuitos.
En 1998, Mannes Mattek (Qinhuangdao) Co., Ltd. lanzó un instrumento digital de medición de desplazamiento ultrasónico. Li Zhongjie presentó la estructura, el principio de funcionamiento y la función de este instrumento de medición de desplazamiento ultrasónico digital en el artículo "Investigación sobre instrumentos de medición de desplazamiento ultrasónico digital". Con la ayuda de una computadora de placa única, se proporciona el diagrama de bloques del programa, se explica en detalle el circuito de hardware de cada parte del instrumento y se enumeran y analizan los datos de medición de algunos instrumentos. Este artículo presenta las ventajas del distanciómetro ultrasónico en comparación con otros sensores de desplazamiento al medir el desplazamiento del cilindro hidráulico y proporciona el diagrama de bloques del programa del microcontrolador. Wang Runtian, del Laboratorio de Acústica de Shanghai de la Academia de Ciencias de China, propuso un principio y un método de medición ultrasónica de doble frecuencia en su artículo "Dual-frequency Ultrasonic Ranging". Debido a que la absorción de ondas ultrasónicas por el aire es proporcional al cuadrado de la onda ultrasónica, la frecuencia de la onda ultrasónica utilizada para medir distancias no puede ser muy alta, pero por otro lado, cuanto menor es la frecuencia, mayor es la longitud de onda, mayor mayor es el error absoluto en la medición de la longitud y la ampliación del rango de medición de la distancia es en realidad contradictoria con la precisión de la medición. Wang Runtian propuso que para lograr una precisión de alcance a larga distancia, se deben emitir ondas ultrasónicas de dos frecuencias al mismo tiempo: la frecuencia más grande mide distancias cortas y la frecuencia más pequeña mide distancias largas, logrando así un alcance más alto en un rango más grande. . Exactitud.
Con el desarrollo continuo y la aplicación generalizada de la tecnología informática, la tecnología de automatización y los robots industriales, el alcance se ha vuelto cada vez más importante. Los métodos de medición de alcance comúnmente utilizados actualmente incluyen principalmente medición de radar, medición de infrarrojos, medición de láser y medición de ultrasonidos. En comparación con otros métodos de medición de distancias, la medición de distancias ultrasónica tiene las siguientes ventajas:
(1) Las ondas ultrasónicas son insensibles al color y la luz y pueden usarse para identificar objetos con poca transparencia y grandes reflejos difusos (como como vidrio, objetos pulidos).
(2) Las ondas ultrasónicas no son sensibles a la luz externa ni a los campos electromagnéticos, y pueden usarse en entornos hostiles como oscuridad, polvo o humo, fuertes interferencias electromagnéticas y toxicidad.
(3) Los sensores ultrasónicos tienen una estructura simple, tamaño pequeño, bajo costo, baja dificultad técnica, procesamiento de información simple y confiable, y son fáciles de miniaturizar e integrar. Por ello, el ultrasonido, como medio de medición e identificación de distancias, ha atraído cada vez más atención.