Τι είναι ένα κύκλωμα υπερήχων;

Οι ήχοι ακούγονται παντού στη φύση, εκτός από το κενό του χώρου.Οι άνθρωποι και τα ζώα συχνά βασίζονται στον ήχο για επικοινωνία, πλοήγηση και πληροφορίες τοποθεσίας.Όταν οι άνθρωποι πρέπει να ερμηνεύσουν τους ήχους πάνω από το φάσμα της ακοής, ένα κύκλωμα υπερήχων μπορεί να δημιουργήσει, να στείλει και να λαμβάνει σήματα υψηλής συχνότητας.

Οι υπερήχοι είναι ηχητικά κύματα με συχνότητες υψηλότερες από το ανθρώπινο αυτί μπορεί κανονικά να ανιχνεύσει.Οι τυπικές υπερηχητικές συχνότητες είναι μεγαλύτερες από 20.000 Hertz (20 kHz) ή κύκλοι, ανά δευτερόλεπτο.Οι ήχοι υψηλής συχνότητας έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης απόστασης, των ιατρικών χρήσεων και των συσκευών ασφαλείας.

Τα ηχητικά κύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση των αποστάσεων.Ένα κύκλωμα υπερήχων μπορεί να δημιουργήσει έναν παλμό ήχου υψηλής συχνότητας μικρής διάρκειας που θα ταξιδέψει στον αέρα ή στο νερό, μετρώντας το χρονικό διάστημα για να επιστρέψει ο παλμός στη συσκευή.Το λογισμικό στη συνέχεια υπολογίζει την απόσταση από το αντικείμενο.Η ταχύτητα του ήχου είναι διαφορετική ανάλογα με το αν υπάρχει αέρα ή νερό, οπότε το λογισμικό μπορεί να διορθώσει τον τύπο του νερού, της θερμοκρασίας και της πυκνότητας.

Sonar, ή ηχητική πλοήγηση και κυματομορφή, χρησιμοποιείται σε πλοία και υποβρύχια για πλοήγηση και ανίχνευση.Πρόκειται για ένα κύκλωμα υπερήχων που χρησιμοποιούν μετατροπείς για να στείλουν και να λαμβάνουν τους παλμούς ήχου για ανίχνευση άλλων αγγείων ή υποβρύχιων χαρακτηριστικών.Χρησιμοποιούνται μικρά παλμούς και όχι μια συνεχής συχνότητα για να παρέχουν περισσότερη ηχητική ενέργεια για ακρίβεια.

Μια άλλη χρήση υπερηχητικών σόναρ είναι για την επιθεώρηση υποβρύχιων δομών, γεωλογίας και αναζήτησης και διάσωσης.Οι φορητές συσκευές σόναρ μπορούν να συνδεθούν ή να ρυμουλκούνται πίσω από τα επιφανειακά πλοία.Αυτές οι συσκευές στέλνουν υπερήχους παλμούς σε επιθυμητές κατευθύνσεις και δημιουργούν εικόνες υποθαλάσσιων δομών με βάση τους ανακλώμενους ήχους.Οι συσκευές ανίχνευσης ψαριών που χρησιμοποιούνται σε ιδιωτικά και εμπορικά σκάφη αλιείας χρησιμοποιούν ένα παρόμοιο σύστημα για την ανίχνευση σχολείων ψαριών κάτω από ένα σκάφος.

Ένα κύκλωμα υπερήχων μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ιατρική συσκευή απεικόνισης και συνήθως αναφέρεται ως μηχανή υπερήχων.Το κύκλωμα παράγει μια εστιασμένη υπερηχητική συχνότητα σε έναν ανιχνευτή χειρός που μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα σώμα ασθενών.Το λογισμικό επεξεργάζεται τους ανακλασμένους ήχους και δημιουργεί μια εικόνα εσωτερικών οργάνων σε μια οθόνη.Οι προκύπτουσες εικόνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ιατρική διάγνωση, την παρατήρηση της καρδιάς και των αιμοφόρων αγγείων και την προγεννητική παρατήρηση ενός εμβρύου ή του αγέννητου παιδιού, μέσα στη μητέρα.Μια φορητή συσκευή παρόμοια με ένα μηχάνημα υπερήχων μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε γέφυρες, δοχεία πίεσης ή άλλο εξοπλισμό για να αναζητήσετε εσωτερικές ατέλειες ή ρωγμές πριν από την αποτυχία.Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται για μη καταστρεπτικές δοκιμές διαρθρωτικών εξαρτημάτων αεροσκαφών κατά τη διάρκεια των ρουτίνα επιθεωρήσεων.Μπορεί να βρει πολύ μικρές ρωγμές και κουρασμένες περιοχές από επαναλαμβανόμενες απογειώσεις, προσγειώσεις και πιέσεις κατά την πτήση.

Ο ήχος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή σημάτων που χρησιμοποιούνται για συστήματα ασφαλείας.Η αρχή είναι η ίδια με το σόναρ ή το υπερηχογράφημα, με μια συχνότητα που αποστέλλεται και λαμβάνεται από ένα κύκλωμα υπερήχων.Σε αυτή την περίπτωση, οποιοδήποτε λαμβανόμενο σήμα που υποδεικνύει κίνηση μπορεί να προκαλέσει ένα κύκλωμα συναγερμού.Αυτά τα συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν η υπέρυθρη ακτινοβολία ή η ανίχνευση θερμότητας, τα συστήματα ασφαλείας δεν λειτουργούν σωστά λόγω θερμοκρασίας ή άλλων συνθηκών.