¿Es absolutamente necesario corregir una variación de temperatura en la frecuencia de resonancia de un transductor ultrasónico?

Estoy diseñando un dispositivo que utilizará transductores ultrasónicos de forma similar a los sonares. ¿Es absolutamente necesario corregir la deriva en la frecuencia de resonancia debido a las fluctuaciones de temperatura? ¿Cuánto disminuirá el rendimiento de mi sistema si decido no hacerlo? ¿Cómo me las arreglaría para hacerlo?

Si está utilizando un solo transductor para transmitir y recibir, entonces el cambio en la resonancia será el mismo en ambos modos y se cancelará. Sin embargo, si está utilizando un controlador de frecuencia fija, perderá algo de sensibilidad tanto en TX como en RX, ya que estará trabajando en la falda de la banda de paso del transductor en lugar de en su pico. Si su "Q" es lo suficientemente alta, eso es. ¿Por qué no nos cuenta más sobre los transductores (¿enlace a una hoja de datos?) y, en mayor detalle, (¿esquema?) lo que está tratando de hacer?

Respuestas (2)

Primero, generalmente su transductor suele estar muy cerca de su unidad receptora (o si son la misma). Por lo tanto, es probable que cualquier cambio en la resonancia ocurra en ambos elementos al mismo tiempo, por lo que no afectará su rendimiento de envío/recepción. En segundo lugar, la velocidad del sonido en el aire depende de la densidad y, por lo tanto, de la temperatura, por lo que es posible que desee tener esto en cuenta. En tercer lugar, todo esto depende completamente del nivel de precisión que necesites. Si su entorno no va a cambiar mucho la temperatura, probablemente pueda arreglárselas con estimaciones basadas en una temperatura media para su entorno.

Gracias. Sé que las características cambiarían por igual para el transmisor y el receptor. Me preguntaba si la eficiencia de la conversión de energía sónica a señal eléctrica disminuiría si alimentara los transductores a una frecuencia no exactamente resonante.
Bueno, esa es la cuestión, la eficiencia en este caso se basa directamente en la frecuencia de resonancia mecánica. Depende de cuál sea su controlador/transductor en este caso, pero si simplemente opera en una sola resonancia sintonizada mecánicamente, experimentará el mismo cambio que el elemento receptor, por lo tanto, sus dos frecuencias resonantes coinciden (suponiendo la misma reacción a la temperatura). Perdería eficiencia si su transductor operara a una sola frecuencia sin cambio (tal vez compensado por temperatura) mientras su elemento receptor flota libremente en función de la temperatura. Más detalles ayudarían.

Un enlace a sus transductores ayudaría. Los transductores ultrasónicos que he usado tenían una resonancia bastante amplia. Uno con una frecuencia central nominal de (digamos) 4 MHz podría tener 2 MHz de ancho. Por lo tanto, no se observaron (ni se esperaron) cambios de temperatura. Estos se usaron en modo de pulso único. (Un solo período de onda sinusoidal). Y, por lo tanto, necesitaba ser banda ancha. De lo contrario, el pulso único los habría hecho sonar durante mucho tiempo.

¿Es absolutamente necesario corregir una variación de temperatura en la frecuencia de resonancia de un transductor ultrasónico?
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