Was ist eine Ultraschallschaltung?
Geräusche sind überall in der Natur zu hören, außer im Vakuum des Raumes. Menschen und Tiere verlassen sich häufig auf Ton für Kommunikation, Navigation und Standortinformationen. Wenn Menschen Geräusche über dem Hörbereich interpretieren müssen, kann ein Ultraschallkreis Hochfrequenzsignale erzeugen, senden und empfangen.
Ultraschall sind Schallwellen mit Frequenzen, die das menschliche Ohr normalerweise nicht erfassen kann. Typische Ultraschallfrequenzen sind größer als 20.000 Hertz (20 kHz) oder Zyklen pro Sekunde. Hochfrequente Töne können in vielen Bereichen eingesetzt werden, z. B. für Entfernungsmessungen, medizinische Zwecke und Sicherheitsgeräte.
Mit Schallwellen können Entfernungen gemessen werden. Ein Ultraschallkreis kann einen hochfrequenten Schallimpuls von kurzer Dauer erzeugen, der sich durch Luft oder Wasser bewegt und die Zeit misst, die der Impuls benötigt, um zum Gerät zurückzukehren. Die Software berechnet dann die Entfernung zum Objekt. Die Schallgeschwindigkeit hängt davon ab, ob Luft oder Wasser vorhanden ist. Daher kann die Software die Art des Wassers, die Temperatur und die Dichte korrigieren.
Sonar oder Sound Navigation and Ranging wird in Schiffen und U-Booten zur Navigation und Erkennung verwendet. Hierbei handelt es sich um eine Ultraschallschaltung, in der Schallwandler zum Senden und Empfangen der Schallimpulse zur Erkennung anderer Schiffe oder Unterwassermerkmale verwendet werden. Anstelle einer kontinuierlichen Frequenz werden kurze Impulse verwendet, um mehr Schallenergie für die Genauigkeit bereitzustellen.
Eine andere Verwendung von Sonarultraschall ist die Inspektion von Unterwasserstrukturen, Geologie sowie Suche und Rettung. Tragbare Sonargeräte können hinter Überwasserschiffen angebracht oder abgeschleppt werden. Diese Geräte senden Ultraschallimpulse in die gewünschten Richtungen und erzeugen auf der Grundlage der reflektierten Geräusche Bilder von Unterwasserstrukturen. Fischsuchgeräte, die in privaten und gewerblichen Fischereifahrzeugen verwendet werden, verwenden ein ähnliches System, um Fischschwärme unter einem Boot zu erkennen.
Eine Ultraschallschaltung kann als medizinisches Bildgebungsgerät verwendet werden und wird typischerweise als Ultraschallgerät bezeichnet. Die Schaltung erzeugt eine fokussierte Ultraschallfrequenz in einer Handsonde, die am Körper eines Patienten platziert werden kann. Software verarbeitet die reflektierten Geräusche und erstellt ein Bild der inneren Organe auf einem Monitor. Die resultierenden Bilder können für die medizinische Diagnostik, die Beobachtung von Herz und Blutgefäßen und die vorgeburtliche Beobachtung eines Fötus oder eines ungeborenen Kindes innerhalb der Mutter verwendet werden.
Ultraschallfrequenzen können durch feste Materialien wandern und als Diagnosewerkzeug verwendet werden. Ein tragbares Gerät, das einem Ultraschallgerät ähnelt, kann auf Brücken, Druckbehältern oder anderen Geräten verwendet werden, um vor dem Ausfall nach internen Fehlern oder Rissen zu suchen. Diese Technologie wird zur zerstörungsfreien Prüfung von Flugzeugbauteilen bei Routineinspektionen eingesetzt. Es kann sehr kleine Risse und ermüdete Bereiche durch wiederholte Starts, Landungen und Beanspruchungen im Flug finden.
Sound kann verwendet werden, um Signale für Sicherheitssysteme bereitzustellen. Das Prinzip ist dasselbe wie bei Sonar oder Ultraschall, mit einer Frequenz, die von einem Ultraschallkreis gesendet und empfangen wird. In diesem Fall kann jedes empfangene Signal, das eine Bewegung anzeigt, eine Alarmschaltung auslösen. Diese Systeme können verwendet werden, wenn Infrarot- oder Wärmesensorsysteme aufgrund von Temperatur- oder anderen Bedingungen nicht ordnungsgemäß funktionieren.