Co je to ultrazvukový obvod?

Zvuky jsou slyšet všude v přírodě, s výjimkou vakua vesmíru. Lidé a zvířata se často spoléhají na zvuk pro komunikaci, navigaci a informace o poloze. Když lidé potřebují interpretovat zvuky nad rozsahem sluchu, ultrazvukový obvod může vytvářet, odesílat a přijímat vysokofrekvenční signály.

Ultrazvuky jsou zvukové vlny s frekvencemi vyššími než lidské ucho. Typické ultrazvukové frekvence jsou větší než 20 000 hertz (20 kHz) nebo cyklů za sekundu. Vysoko frekvenční zvuky mají širokou škálu použití, včetně měření vzdálenosti, lékařského využití a bezpečnostních zařízení.

Zvukové vlny lze použít k měření vzdáleností. Ultrazvukový obvod může vytvořit vysokofrekvenční zvukový puls krátkého trvání, který bude cestovat vzduchem nebo vodou a měřit množství času, aby se puls vrátil do zařízení. Software poté vypočítá vzdálenost k objektu. Rychlost zvuku je jiná v závislosti na tom, zda je přítomen vzduch nebo voda, takže software MAy správné pro typ vody, teploty a hustoty.

Sonar nebo zvuková navigace a rozsah se používá v lodích a ponorkách pro navigaci a detekci. Jedná se o ultrazvukový obvod používající převodníky k odesílání a přijímání zvukových impulsů pro detekci jiných cév nebo podvodních prvků. Krátké impulsy se používají spíše než kontinuální frekvence, aby poskytovaly více zvukové energie pro přesnost.

Dalším použitím sonarových ultrazvuku je pro kontrolu podvodních struktur, geologie a pátrání a záchrany. Přenosná sonarová zařízení mohou být připojena nebo tažena za povrchové lodě. Tato zařízení posílají ultrazvukové impulsy v požadovaných směrech a vytvářejí obrázky podmořských struktur založených na odrazených zvucích. Zařízení pro vyhledávače ryb používaných na soukromých a komerčních rybářských plavidlech používají podobný systém k detekci škol ryb pod lodí.

Ultrazvukový obvod lze použít jako lékařský imagiNG zařízení a obvykle se označuje jako ultrazvukový stroj. Obvod vytváří zaostřenou ultrazvukovou frekvenci v ruční sondě, kterou lze umístit na tělo pacienta. Software zpracovává odražené zvuky a vytváří obraz vnitřních orgánů na monitoru. Výsledné obrazy mohou být použity pro lékařskou diagnostiku, pozorování srdečních a krevních cév a prenatální pozorování plodu nebo nenarozeného dítěte uvnitř matky.

ultrazvukové frekvence mohou cestovat přes pevné materiály a lze je použít jako diagnostický nástroj. Přenosné zařízení podobné ultrazvukovému stroji lze použít na mostech, tlakové nádoby nebo jiné zařízení k hledání vnitřních nedostatků nebo prasklin před selháním. Tato technologie se používá pro nedestruktivní testování strukturálních částí letadel během rutinních inspekcí. Může najít velmi malé praskliny a unavené oblasti z opakovaných vzletů, přistání a napětí za letu.

Zvuk lze použít k poskytování signálů používaných pro bezpečnostní systémy. Princip je stejný jako sonar nebo ultrazvuk, s frekvencí odeslanou a přijímanou ultrazvukovým obvodem. V tomto případě může jakýkoli přijatý signál označující pohyb spustit obvod alarmu. Tyto systémy lze použít tam, kde bezpečnostní systémy infračervené nebo tepelné snímání nefungují správně kvůli teplotě nebo jiným podmínkám.