Vad är en ultraljudskrets?
Ljud hörs överallt i naturen, utom i rymdvakuumet. Människor och djur förlitar sig ofta på ljud för kommunikation, navigering och platsinformation. När människor behöver tolka ljud över hörselområdet kan en ultraljudskrets skapa, skicka och ta emot högfrekvenssignaler.
Ultraljud är ljudvågor med högre frekvenser än det mänskliga örat normalt kan upptäcka. Typiska ultraljudsfrekvenser är större än 20 000 Hertz (20 kHz) eller cykler per sekund. Högfrekventa ljud har ett brett användningsområde, inklusive avståndsmätning, medicinsk användning och säkerhetsanordningar.
Ljudvågor kan användas för att mäta avstånd. En ultraljudskrets kan skapa en högfrekvent ljudpuls med kort varaktighet som kommer att röra sig genom luft eller vatten och mäta tiden för pulsen att återgå till enheten. Programvara beräknar sedan avståndet till objektet. Ljudets hastighet är olika beroende på om det finns luft eller vatten, så programvaran kan korrigera för typen av vatten, temperatur och densitet.
Ekolod, eller ljudnavigering och räckvidd, används i fartyg och ubåtar för navigering och upptäckt. Detta är en ultraljudskrets som använder givare för att skicka och ta emot ljudpulserna för detektering av andra fartyg eller funktioner under vattnet. Korta pulser används snarare än en kontinuerlig frekvens för att ge mer ljudenergi för noggrannhet.
En annan användning av ultraljud för sonar är för inspektion av undervattensstrukturer, geologi och sökning och räddning. Bärbara ekolodsanordningar kan fästas eller bogseras bakom ytfartyg. Dessa enheter skickar ultraljudspulser i önskad riktning och skapar bilder av undervattensstrukturer baserade på de reflekterade ljuden. Fiskfyndare som används på privata och kommersiella fiskefartyg använder ett liknande system för att upptäcka fiskskolor under en båt.
En ultraljudskrets kan användas som en medicinsk avbildningsanordning och benämns vanligen en ultraljudsmaskin. Kretsen producerar en fokuserad ultraljudsfrekvens i en handhållen sond som kan placeras på en patients kropp. Programvara bearbetar reflekterade ljud och skapar en bild av inre organ på en bildskärm. De resulterande bilderna kan användas för medicinsk diagnostik, observation av hjärta och blodkärl, och prenatal observation av ett foster, eller ofödda barn, inne i modern.
Ultraljudsfrekvenser kan färdas genom fasta material och kan användas som ett diagnostiskt verktyg. En bärbar anordning som liknar en ultraljudsmaskin kan användas på broar, tryckkärl eller annan utrustning för att leta efter interna brister eller sprickor innan fel. Denna teknik används för icke-destruktiv testning av luftfartygs konstruktionsdelar under rutinmässiga inspektioner. Det kan hitta mycket små sprickor och trötta områden från upprepade startar, landningar och spänningar under flygningen.
Ljud kan användas för att tillhandahålla signaler som används för säkerhetssystem. Principen är densamma som sonar eller ultraljud, med en frekvens som skickas och tas emot av en ultraljudskrets. I detta fall kan varje mottagen signal som indikerar rörelse utlösa en larmkrets. Dessa system kan användas där infraröd eller värmeavkännande, säkerhetssystem inte fungerar korrekt på grund av temperatur eller andra förhållanden.