Sensores ultrasonicos

Transductores Ultrasónicos Resumen 1
para Aplicación de Tecnología Ultrasónica
Los diseñadores de sistemas ultrasónicos, cuando utilizan los sensores ultrasónicos Airmar Airducer®, tienen de su parte la elección de opciones de frecuencia, de diseño del alojamiento y del montaje. Equilibrar una mejora técnica a expensas de otra, entre el rendimiento del sensor, las carácterísticas del hazacústico y la electrónica incorporada, es un paso crítico en el proceso de diseño del sistema. El rendimiento de los transductores puede ser afectado por el medio de propagación, las condiciones ambientales y la electrónica por sí misma. Cuando se selecciona un transductor apropiado para una aplicación, son varios los parámetros que necesitan ser tenidos en cuenta. El propósito de este resumen es el deesbozar factores claves a ser considerados. en un comportamiento funcional degradado. La frecuencia de resonancia se desplaza aproximadamente –0,8% para 10∞C (0,8% para -10∞C). La sensibilidad reducida es tolerable para la mayoría de las aplicaciones, pero para aplicaciones con una amplia gama de temperaturas, puede ser necesaria una corrección. Figura 2: Velocidad del Sonido en el Aire S.O.S. =20.1 *√Tc + 273
donde Tc = Temperatura en grados Celsio

Alcance de Detección Máximo
Varios factores tienen un efecto sobre el alcance de detección máximo de un transductor. Los alcances listados para los transductores ultrasónicos Airducer® se obtienen de mediciones de ráfagas de tono en modo pulso-eco, y se encuentran bajo el título “Especificaciones”. Cuando se está diseñando un sistemaultrasónico, varios factores deberían ser considerados, más allá del transductor mismo. Estos factores incluyen las condiciones atmosféricas, el procesamiento de la electrónica de excitación y de recepción y el de la señal. Algunos de estos factores son tratados a continuación.

Las características del aire cambian dramáticamente por efecto de las condiciones ambientales. La Figura 1, muestra que laatenuación de la señal es una función de la temperatura, humedad, frecuencia y presión del aire. La Figura 2, permite ver que la velocidad del sonido es, principalmente, una función de la temperatura. La humedad juega un rol menor en la velocidad del sonido, representando menos de un 0,6% de cambio en la velocidad para la gama de temperaturas mostradas. Airmar ofrece termistores internos optativospara compensación de la velocidad del sonido. Se pueden usar sensores de temperatura externos para una calibración más exacta sobre un alcance más largo.

Temperatura y humedad
Los cambios en la temperatura causan un cambio en la velocidad del sonido en el aire así como en los materiales de cualquier transductor ultrasónico. Los transductores Airmar están optimizados y especificados paraoperar a 22∞C. El funcionamiento a temperaturas significativamente más altas o más bajas resulta en “desintonización” de la capa de adaptación acústica del transductor y en un desplazamiento de la frecuencia de resonancia, resultando Figura 1: Señal de Atenuación en Aire a 1 Atmósfera a 100 kHz
Humedad relativa

Influencias de las Corrientes de Aire y de las Condiciones Atmosféricas
Las margenes delas mediciones máximas son afectados por turbulencias de aire, las cuales pueden desviar o deteriorar las ondas de sonido y reducir la señal del eco. Las corrientes de aire tienden a llevar el sonido en la dirección del viento; las corrientes grandes pueden desviar el sonido lo suficiente como para errar el blanco propuesto. Las grandes diferencias repentinas de temperatura harán reflejar elsonido. La nieve ligera o lluvia en la trayectoria del sonido atenuarán las ondas de sonido reduciendo por eso el alcance. Los transductores de frecuencias más bajas emiten una longitud de onda más larga y el efecto degradante de la nieve y la lluvia no es tan significativo como lo es para las frecuencias altas. Los sensores ultrasónicos Airducer® no se dañan por mojaduras o por breve inmersión en...