مقاله آموزش طراحی مدار های آلتراسونیک و فراصوت

ﺍﻣﺮﻭﺯﻩ ﺳﻨﺴﻮﺭﻫﺎ ﻧﻘﺶ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﻣﻬﻤﻲ ﺭﺍ ﺩﺭ ﺑﺴﻴﺎﺭﻱ ﺍﺯ ﺟﻨﺒﻪﻫﺎﻱ ﺯﻧﺪﮔﻲ ﺭﻭﺯﺍﻧﻪ ﻣﺎ ﺩﺍﺭﺩ. ﺳﻨﺴﻮﺭﻫﺎ ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺧﺎﻧﺠﺎﺕ، ﺻﻨﺎﻳﻊ، ﺍﺗﻮﻣﺒﻴﻞﻫﺎ، ﺭﺑﺎﺕﻫﺎ ، ﺗﺠﻬﻴﺰﺍﺕ ﭘﺰﺷﻜﻲ ﻭ … ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﺑﺮﺩﻩ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﻧﻈـﺎﺭﺕ ﻭ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﻋﻤﻠﻴﺎﺕ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺩﺭ ﺯﻣﻴﻨﻪﻫﺎﻱ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺑﺪﻭﻥ ﺑﻜﺎﺭﮔﻴﺮﻱ ﺍﻧﻮﺍﻉ ﺯﻳﺎﺩﻱ ﺍﺯ ﺳﻨـﺴﻮﺭﻫـﺎ ﺗﺤﻘـﻖ ﻧﻤﻲﻳﺎﺑﺪ. ﺳﻨﺴﻮﺭ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﺭﺍﺟﻊ ﺑﻪ ﻣﺤﻴﻂ ﺍﺯ ﻗﺒﻴﻞ ﺩﺭﺟﻪ ﺣﺮﺍﺭﺕ، ﻓﺸﺎﺭ، ﻧﻴﺮﻭ ﻭ ﻏﻴـﺮﻩ ﺭﺍ ﺑـﻪ ﻳـﻚ ﺳﻴﮕﻨﺎﻝ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﻭﻇﻴﻔﻪ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵ ﺳﻴﮕﻨﺎﻝﻫﺎﻱ ﺧﺮﻭﺟﻲ ﺳﻨﺴﻮﺭﻫﺎ ﺭﺍ ﻣـﺪﺍﺭﺍﺕ ﻫﻮﺷـﻤﻨﺪ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻣﻲﺩﻫﻨﺪ.

ﺳﻨﺴﻮﺭ ﻣﻮﺭﺩ ﺑﺤﺚ ﻣﺎ ﺳﻨﺴﻮﺭ ﻳﺎ ﻣﺒﺪﻝﻫﺎﻱ (ﺗﺮﺍﻧـﺴﺪﻳﻮﺳﺮ) ﺁﻟﺘﺮﺍﺳـﻮﻧﻴﻚ ﻫـﺴﺘﻨﺪ. ﻛﻪ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎﻱ ﺑﺴﻴﺎﺭﻱ ﺩﺭ ﺻﻨﻌﺖ، ﭘﺰﺷﻜﻲ، ﻧﻈﺎﻣﻲ ﻭ ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﻧﻴﻚ ﺩﺍﺭﻧـﺪ. ﻛـﻪ ﺩﺭ ﻓـﺼﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳـﻲ ﺁﻟﺘﺮﺍﺳﻮﻧﻴﻚ ﺑﻪ ﻃﻮﺭ ﻣﻔﺼﻞ ﺗﻮﺿﻴﺢ ﺩﺍﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭ ﻓـﺼﻞ ﺩﻭﻡ ﺍﺻـﻮﻝ ﻋﻤﻠﻜـﺮﺩ ﺳﻨـﺴﻮﺭﻫـﺎﻱ ﺁﻟﺘﺮﺍﺳﻮﻧﻴﻚ ﻭ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻥ ﺩﺍﺧﻠﻲ ﺁﻧﻬﺎ ﻭ ﻣﺒﺪﻝﻫﺎﻱ ﭘﻴﺰﻭﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻚ ﺗﻮﺿﻴﺢ ﺩﺍﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ.

ﻓﺼﻞ ﺳﻮﻡ ﺑﻪ ﺷﺮﺡ ﻣﺸﺨﺼﺎﺕ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻭ ﺳـﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ ﺳﻨـﺴﻮﺭﻫـﺎﻱ ﺍﺳـﺘﻔﺎﺩﻩ ﺷـﺪﻩ ﻣـﺪﻝ ﺑـﺎﺯ ﭘﺮﺩﺍﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﻳﻜﻲ ﺍﺯ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎﻱ ﺳﻨﺴﻮﺭ ﺁﻟﺘﺮﺍﺳﻮﻧﻴﻚ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺟﻬﺖ ﻓﺎﺻﻠﻪﻳﺎﺏ ﺍﺳﺖ. ﻣـﺪﺍﺭ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﻳﻚ ﻓﺎﺻﻠﻪﻳﺎﺏ ﺁﻟﺘﺮﺍﺳﻮﻧﻴﻚ ﺍﺳﺖ.

ﺩﺭ ﻓﺼﻞ ﭼﻬﺎﺭﻡ ﺗﻤﺎﻡ ﺑﺨﺶﻫﺎﻱ ﺍﻳﻦ ﻣﺪﺍﺭ ﺗﻮﺿـﻴﺢ ﺩﺍﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﻭ ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﺪﺍﺭ ﺍﺯ ﻣﻴﻜﺮﻭﻛﻨﺘﺮﻟﺮ PIC ﺟﻬﺖ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﻭ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺑـﺮﻭﻱ 7- Seg ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻛﺮﺩﻳﻢ. ﻛﻪ ﺩﺭ ﺑﺨﺶ ﭘﺎﻳﺎﻧﻲ ﻓﺼﻞ ﭼﻬﺎﺭﻡ ﺑﺮﻧﺎﻣـﻪ ﻣـﻮﺭﺩ ﺍﺳـﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻴﻜـﺮﻭ ﺭﺍ ﺑﺮﺭﺳـﻲ ﻛﺮﺩﻳﻢ.

ﺳﻨﺴﻮﺭﻫﺎﻱ ﺁﻟﺘﺮﺍﺳﻮﻧﻴﻚ ﻭ ﺍﺻﻮﻝ ﻛﺎﺭ ﭘﻴﺰﻭﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻚ

ﻃﺒﻴﻌﺖ ﺭﻭﺵﻫﺎﻱ ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺑﺮﺍﻱ ﺍﻳﺠﺎﺩ ﻭ ﺩﺭﻳﺎﻓﺖ ﺍﻣﻮﺍﺝ ﻣﺎﻓﻮﻕ ﺻﻮﺕ ﻓﺮﺍﻫﻢ ﻛﺮﺩﻩ ﺍﺳﺖ. ﺗﻮﺳـﻌﻪ ﺗﻜﻨﻮﻟﻮﮊﻱ ﺑﻪ ﺍﻧﺴﺎﻥ ﺍﺟﺎﺯﻩ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺭﻭﺵﻫﺎﻱ ﺟﺪﻳﺪﻱ ﺭﺍ ﺑﺮ ﺭﻭﺵﻫﺎﻱ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺩﺍﺩﻩ ﺍﺳـﺖ. ﺩﺭ ﺍﻳـﻦ ﺑﻴﻦ ﺍﺛﺮ ﭘﻴﺰﻭﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻚ ﻧﻘﺶ ﻗﻄﻌﻲ ﺭﺍ ﺍﻳﻔﺎ ﻛﺮﺩﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﮔﺮ ﺑﺮﺧﻲ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻝﻫﺎﻱ ﺧﺎﺹ ﺩﺭ ﻣﻌﺮﺽ ﻓﺸﺎﺭ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻗﺮﺍﺭ ﮔﻴﺮﻧﺪ، ﺑﺎﺭﻫـﺎﻱ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜـﻲ ﺗﻮﻟﻴـﺪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻭ ﺍﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪﻩ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺍﺛﺮ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﭘﻴﺰﻭﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻚ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ.

ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻝﻫﺎ ﺑﺎ ﺣﻀﻮﺭ ﻳﻚ ﻣﺤﻮﺭ ﻗﻄﺒﻲ ﻳﺎ ﺑﺎ ﻋﺪﻡ ﻭﺟﻮﺩ ﻳﻚ ﻣﺮﻛـﺰ ﺗﻘـﺎﺭﻥ ﻣـﺸﺨﺺ ﻣـﻲﺷـﻮﻧﺪ. ﻛﻮﺍﺭﺗﺰ ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﻳﻦ ﻃﺒﻘﻪ ﺍﺳﺖ  . ﺍﺛﺮ ﻣـﺴﺘﻘﻴﻢ ﭘﻴـﺰﻭ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳـﻚ ﻗﺎﺑـﻞ ﺑﺮﮔﺸﺖ ﺍﺳﺖ ﻭ ﺑﻨﺎﺑﺮﺍﻳﻦ ﺩﺭ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺻﺪﺍ ﺑﻜﺎﺭ ﻣﻲﺭﻭﺩ. ﺍﮔﺮ ﻳﻚ ﻣﻴﺪﺍﻥ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻣﺘﻨﺎﻭﺏ ﺑـﻪ ﻛـﻮﺍﺭﺗﺰ ﺍﻋﻤﺎﻝ ﺷﻮﺩ، ﻧﻮﺳﺎﻧﺎﺕ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﺷﻮﺩ ﻭ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺍﻣﻮﺍﺝ ﺻﻮﺗﻲ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ.

ﺳﻨﺴﻮﺭﻫﺎﻱ ﻣﺎﻓﻮﻕ ﺻﻮﺕ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺳﻨﺴﻮﺭﻫﺎﻱ ﻣﺴﺎﻓﺖ ﻳﺎ ﺗﻔﻜﻴـﻚﻛﻨﻨـﺪﻩ ﺩﺭ ﺍﺑﺘـﺪﺍ ﺑـﻪ ﺻـﻮﺭﺕ ﺍﻧﺘﺸﺎﺭ ﭘﺎﻟﺲ ﺻﻮﺗﻲ ﻭ ﺩﺭﻳﺎﻓﺖ ﺍﻧﻌﻜﺎﺱ ﺁﻥ ﺩﺭ ﻫﻮﺍ ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺷﺪﻧﺪ. ﭘﺎﻟﺲ ﺻﻮﺗﻲ ﺑـﻪ ﻭﺳـﻴﻠﻪ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩﺍﻱ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﻣﻲﺷﺪ ﻭ ﺗﻮﺳﻂ ﺟﺴﻤﻲ ﻛﻪ ﻣﻮﺭﺩ ﻧﻈﺮ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ ﺑﻮﺩ ﻣﻨﻌﻜﺲ ﻣـﻲﮔﺮﺩﻳـﺪ ﻭ ﺑﺎ ﻣﺒﺪﻝ ﺩﻳﮕﺮﻱ ﺩﺭﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲﺷﺪ. ﺯﻣﺎﻥ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺑﺮﺍﻱ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﺴﺎﻓﺖ ﺑﻜﺎﺭ ﻣﻲﺭﻓﺖ: L = c.t ﻫﻤﻴﻦ ﺍﺻﻮﻝ ﻣﻲﺗﻮﺍﻧﺪ ﺑﺮﺍﻱ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴـﺮﻱ ﺍﺭﺗﻔـﺎﻉ ﺍﺯ ﺳـﻄﺢ ﺑﻜـﺎﺭ ﺭﻭﺩ. ﺍﻧـﻮﺍﻉ ﺯﻳـﺎﺩﻱ ﺍﺯ ﺍﻳـﻦ ﻧـﻮﻉ ﺳﻨﺴﻮﺭﻫﺎﻱ ﻣﺴﺎﻓﺖ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺗﺠﺎﺭﻱ ﺩﺭ ﺩﺳـﺘﺮﺱ ﻫـﺴﺘﻨﺪ.

ﺑﻪ ﻃﻮﺭ ﻛﻠﻲ، ﺣﺪﻭﺩ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ، ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻭ ﺩﻗﺖ ﺍﻳﻦ ﻧﻮﻉ ﺳﻨﺴﻮﺭ ﻣﺴﺎﻓﺖ ﺑﺴﺘﮕﻲ ﺑـﻪ ﻓﺮﻛـﺎﻧﺲ ﻭ ﺷﻜﻞ ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻣﺒﺪﻝ ﺻﻮﺗﻲ ﺩﺍﺭﺩ. ﻣﺒﺪﻝﻫﺎﻱ ﺑﺎ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺑﺎﻻ ﭘﺮﺗﻮ ﺻﻮﺗﻲ ﺭﺍ ﺑﻬﺘﺮ ﻣﺘﻤﺮﻛـﺰ ﻛـﺮﺩﻩ ﻭ ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺩﻗﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮﻱ ﺭﺍ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲﺁﻭﺭﻧﺪ ﻭ ﺩﺭ ﻋﻴﻦ ﺣﺎﻝ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺗـﻀﻌﻴﻒ ﺁﻥ ﺑﻴـﺸﺘﺮ ﺑـﻮﺩﻩ ﻭ ﻓﺎﺻﻠﻪﻫﺎﻱ ﻗﺎﺑﻞ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ ﻛﻮﺗﺎﻩﺗﺮ ﻣﻲﺷﻮﺩ. ﻋﻤﻮﻣﺎﹰ ﺍﻳﻦ ﻧﻮﻉ ﻣﺒـﺪﻝ ﺩﺭ ﻓﺮﻛـﺎﻧﺲ ﺣـﺪﻭﺩ 20 ﺍﻟـﻲ 400 ﻛﻴﻠﻮ ﻫﺮﺗﺰ ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﻣﻲﺭﻭﺩ. ﺩﺭ ﺯﻣﺎﻥ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﻻﺯﻡ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﭘﺎﻳﻪ ﺍﺯ ﭘـﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫـﺎ ﻣﺤـﻴﻂ ﻧﻈﻴﺮ ﺩﺭﺟﻪﺣﺮﺍﺭﺕ، ﻓﺸﺎﺭ، ﺭﻃﻮﺑﺖ ﻭ ﻳﺎ ﺁﻟﻮﺩﮔﻲ ﻫﻮﺍ ﻛﻪ ﺩﺭ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ ﻣﻮﺛﺮﻧﺪ، ﺩﺭ ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮﺩ.