Hva er en ultralydkrets?
Lyder høres overalt i naturen, bortsett fra i vakuumet av rommet. Mennesker og dyr stoler ofte på lyd for kommunikasjon, navigasjon og stedsinformasjon. Når mennesker trenger å tolke lyder over hørselsområdet, kan en ultralydkrets lage, sende og motta høyfrekvente signaler.
Ultralyd er lydbølger med frekvenser høyere enn det menneskelige øret normalt kan oppdage. Typiske ultralydfrekvenser er større enn 20.000 Hertz (20 kHz), eller sykluser, per sekund. Høyfrekvente lyder har et bredt spekter av bruksområder, inkludert avstandsmåling, medisinsk bruk og sikkerhetsinnretninger.
Lydbølger kan brukes til å måle avstander. En ultralydkrets kan lage en høyfrekvent lydpuls med kort varighet som vil reise gjennom luft eller vann, og måle hvor lang tid pulsen skal gå tilbake til enheten. Programvare beregner deretter avstanden til objektet. Hastigheten på lyden er forskjellig avhengig av om det er luft eller vann, så programvaren kan korrigere for typen vann, temperatur og tetthet.
Ekkolodd, eller lydnavigering og rekkevidde, brukes i skip og ubåter for navigasjon og deteksjon. Dette er en ultralydkrets som bruker svinger for å sende og motta lydpulsene for påvisning av andre fartøyer eller funksjoner under vann. Korte pulser brukes i stedet for en kontinuerlig frekvens for å gi mer lydenergi for nøyaktighet.
En annen bruk av ultralydbehandling er for inspeksjon av undervannsstrukturer, geologi og søk og redning. Bærbare ekkolodd enheter kan festes eller taues bak overflate skip. Disse enhetene sender ultralydpulser i ønsket retning og lager bilder av undersjøiske strukturer basert på de reflekterte lydene. Fish finder enheter brukt på private og kommersielle fiskefartøy bruker et lignende system for å oppdage skoler av fisk under en båt.
En ultralydkrets kan brukes som et medisinsk bildeapparat, og blir vanligvis referert til som en ultralydmaskin. Kretsen produserer en fokusert ultralydfrekvens i en håndholdt sonde som kan plasseres på pasientens kropp. Programvare behandler reflekterte lyder og skaper et bilde av indre organer på en skjerm. De resulterende bildene kan brukes til medisinsk diagnostikk, observasjon av hjerte og blodkar og observasjon før fødsel av et foster, eller et ufødt barn, inne i moren.
Ultralydfrekvenser kan reise gjennom faste materialer og kan brukes som et diagnostisk verktøy. En bærbar enhet som ligner på en ultralydmaskin kan brukes på broer, trykkbeholdere eller annet utstyr for å se etter indre feil eller sprekker før feil. Denne teknologien brukes til ikke-destruktiv testing av luftfartøyets konstruksjonsdeler under rutinemessige inspeksjoner. Den kan finne veldig små sprekker og utmattede områder fra gjentatte start, landinger og påkjenninger under flyging.
Lyd kan brukes til å gi signaler som brukes til sikkerhetssystemer. Prinsippet er det samme som ekkolodd eller ultralyd, med en frekvens sendt og mottatt av en ultralydkrets. I dette tilfellet kan ethvert mottatt signal som indikerer bevegelse utløse en alarmkrets. Disse systemene kan brukes der infrarød eller varmefølende sikkerhetssystemer ikke fungerer korrekt på grunn av temperatur eller andre forhold.