Ultrasonik piezzo sürmek

[TunahanC]

Herkese kolay gelsin

Ultrasonik bir piezzo alıcı verici yapmak istiyorum 2MHz ila 2.4MHz arasında çalışmasını planlıyorum. RX devresi kafam oturdu stadart non inverting op-amp. Fakat TX devresi nasıl olmalı bir fikrim yok. Yukarıda iki tanem TX devresi oluşturmaya çalıştım sanırım sağdaki olması gerekli ama bir de size sorayım dedim. Ufak bir aydınlatma yaşatırsanız sevinirim.
Devreyi kaba taslak çizdim koruma diyotu falan eklemedim.

 

[taydin]

Benim bildiğim mekanik ultrasonik piezolar 40 kHz civarında çalıştırılıyor. MHz bandında olan piezolar, ancak MEMS entegrelerin içinde, çok münyatür olarak bulunuyor ve verici/alıcı uygulaması için değiller. Uygulama alanı nedir?

 

[TunahanC]

Benim bildiğim mekanik ultrasonik piezolar 40 kHz civarında çalıştırılıyor. MHz bandında olan piezolar, ancak MEMS entegrelerin içinde, çok münyatür olarak bulunuyor ve verici/alıcı uygulaması için değiller. Uygulama alanı nedir?

medikal abi

 

[mechanic]

medikal abi

Bende power rf katı tasarlayamıyorum.
Hep sorun çıkıyor.
Girişe kare dalga verince çıkışda dalga formunun az bozulması gerekiyor.

https://tinyurl.com/29q7w8vz

 

[czorgormez]

piezolar genellikle yüksek voltaj ile sürülür aksi halde verim alamazsın. piezo devrede kapasistif bir eleman gibi davranır. tabi her kapasitif eleman gibi yüksek frekans altında davranışı linear değildir. şimdi bu devreye göre önce kullanacağın piezo ne ise datasheet'ini bulup oradan yola çıkmak gerekir.

ikinci sorun ise piezo boşlukta çalışmak istemez. çok düşük güçlerde çalışabilir tabi ama. aynı bir anten gibi üzerindeki enerjiyi başka bir objeye transfer edemez ise çatlayarak bozulur. bu yüzden ses üreten piezolarda kavite, ultrasonik yapıştırma vs türü piezolarda kristalin enerjiyi aktaracağı aluminyumdan veya çelikten parçalar tasarlanır. bu parçalar da ratgele değil. piezonun frekansı, güç ve titreşim enerjisinin aktrılacağı noktaya göre simülasyonlarla hesaplanır.

ayrıca 2-3 mhz piezo için oldukça yüksek bir frekans. elektronları titreştirirken bir sorun yok çünkü onlar kütlesiz. ama piezo gibi 3-5 gram bir objeyi saniyede 2-3 milyon defa hareket ettirmek epey enerji ister.

 

[fide]

115KHz soğuk buhar piezo sürücü devresi bu şekilde. 100~220uH bobin var. Ortalama 50mA civarında akım çekiyor.

 

[TunahanC]

piezolar genellikle yüksek voltaj ile sürülür aksi halde verim alamazsın. piezo devrede kapasistif bir eleman gibi davranır. tabi her kapasitif eleman gibi yüksek frekans altında davranışı linear değildir. şimdi bu devreye göre önce kullanacağın piezo ne ise datasheet'ini bulup oradan yola çıkmak gerekir.

ikinci sorun ise piezo boşlukta çalışmak istemez. çok düşük güçlerde çalışabilir tabi ama. aynı bir anten gibi üzerindeki enerjiyi başka bir objeye transfer edemez ise çatlayarak bozulur. bu yüzden ses üreten piezolarda kavite, ultrasonik yapıştırma vs türü piezolarda kristalin enerjiyi aktaracağı aluminyumdan veya çelikten parçalar tasarlanır. bu parçalar da ratgele değil. piezonun frekansı, güç ve titreşim enerjisinin aktrılacağı noktaya göre simülasyonlarla hesaplanır.

ayrıca 2-3 mhz piezo için oldukça yüksek bir frekans. elektronları titreştirirken bir sorun yok çünkü onlar kütlesiz. ama piezo gibi 3-5 gram bir objeyi saniyede 2-3 milyon defa hareket ettirmek epey enerji ister.

Piezzo olarak yanlış söylemiş de olabilirim. Ultrasonik sensör demem daha doğru olurdu. Aslında yapmak istediğim burada (Link) bulunan sensöre benzer sensör üretmek.

 

[TunahanC]

46430 eklentisine bak
115KHz soğuk buhar piezo sürücü devresi bu şekilde. 100~220uH bobin var. Ortalama 50mA civarında akım çekiyor.

teşekkürler

 

[czorgormez]

Piezzo olarak yanlış söylemiş de olabilirim. Ultrasonik sensör demem daha doğru olurdu. Aslında yapmak istediğim burada (Link) bulunan sensöre benzer sensör üretmek.

bu farklı bir konu ve daha da zor. burada artık elektronikten çok tx-rx piezolarının mekanik yapıları dalgayı nasıl formladığı gibi konular yani malzeme bilimi devreye giriyor. gene rx'den itibaren de sinyal işleme muhtemelen fft ve çeşitli dsp fonksiyonları olacak. kabaca bunu bir vna gibi düşün genliği ve fazı bilinen bir sinüs dalgayı karşı tarafta takip ediyorsun. bu sinyaldeki genlik ve faz değişimlerini anlamlandırıyorsun.

bu konuda yazılmış akademik makaleleri ve mdpi gibi kaynakları incelemeni tavsiye ederim.

burada hazırı da var belkl bir tane alıp tersine mühendislik yapılabilir:

https://www.mouser.com.tr/new/te-connectivity/te-ad-102-air-bubble-detector/?srsltid=AfmBOor0omw1z1NCif_i-Nwx897D1f6JiTwGFi2OBEBPIp5ItYqMdl3B

 

[Diyot]

Geçen kabarcık yapısı ve akışkan hızına bağlı olarak görüntü işleme ile bu işi yapmanız daha uygulanabilir olabilir.

 

[TunahanC]

Geçen kabarcık yapısı ve akışkan hızına bağlı olarak görüntü işleme ile bu işi yapmanız daha uygulanabilir olabilir.

Ustam bu çok overkill bir yöntem. Amacımız kabarcık analiz etmek değil. Serum setinden geçen kabarcıkları tespit etmek.

 

[czorgormez]

gene optik yapılabilir. uygun dalgaboyunda bir ışık kaynağı ve alıcı tarafta ise düşük çözünürlüklü bir array mesela 4x4 gibi olursa çok ufak olmayan kabarcıkları tespit edebilir.

 

[Diyot]

Ustam bu çok overkill bir yöntem. Amacımız kabarcık analiz etmek değil. Serum setinden geçen kabarcıkları tespit etmek.

Zaten ben de kabarcık tespiti için yazmıştım (var/yok). Analiz için değil.

 

[TunahanC]

Ben yanlış anlamış olabilirim o zaman kusura bakmayın. Piyasada bu tip sensörler 50 dolardan başlıyor. Amaç biraz maliyet azaltmak.

 

[mechanic]

Ben yanlış anlamış olabilirim o zaman kusura bakmayın. Piyasada bu tip sensörler 50 dolardan başlıyor. Amaç biraz maliyet azaltmak.

Serumdaki kabarcıkları tespit etmek ise düşük güçle çalıştır.
Yüksek güçle çalışırsa kendisi serumu kaynatıp kabarcık oluşumuna neden olur.
Birde sadece yükselen kenarda pals oluşturuyor.
Düzgün dalga formu elde etmek için en az dört katı frekans ile module edilip filtre edilmeden sürülmeli.

 

[ckocagil]

Medikalde işin test ve sertifikasyonu zor olmayacak mı?

Çinli ultrasonik transdüser üreticisinde tanesi 7 dolar, toptan alımda herhalde 5 dolar civarına bırakırlar: https://item.taobao.com/item.htm?id=944076751525

Kendiniz yapmak istiyorsanız ya optik yöntemlere yöneleceksiniz ya da ucuza o frekansa uygun ultrasonik transdüserler bulacaksınız.

Yalnız ultrasonikler öyle tahmin ettiğim gibi küçücük baloncukları bile algılayabilen çok hassas dedektörler değilmiş. TE'nin datasheetinde diyor ki "Detects bubble size as small as 70% of tubing inner diameter". 4mm olsa 2mm balonu görmeyecek yani

EDNde photo interrupter ile yapılmış bir örnek: https://www.edn.com/optical-air-bubble-sensor/

 

[TunahanC]

Medikalde işin test ve sertifikasyonu zor olmayacak mı?

Çinli ultrasonik transdüser üreticisinde tanesi 7 dolar, toptan alımda herhalde 5 dolar civarına bırakırlar: https://item.taobao.com/item.htm?id=944076751525

Kendiniz yapmak istiyorsanız ya optik yöntemlere yöneleceksiniz ya da ucuza o frekansa uygun ultrasonik transdüserler bulacaksınız.

Yalnız ultrasonikler öyle tahmin ettiğim gibi küçücük baloncukları bile algılayabilen çok hassas dedektörler değilmiş. TE'nin datasheetinde diyor ki "Detects bubble size as small as 70% of tubing inner diameter". 4mm olsa 2mm balonu görmeyecek yani

EDNde photo interrupter ile yapılmış bir örnek: https://www.edn.com/optical-air-bubble-sensor/

Teşekküler bunu da yazdım araştıracağım. Ek olarak Siansonic ürünlerinde %25 olarak görünüyor bu bubble yakalama hassasiyeti.

 

[Mikro Step]

Kapasitif olarak da algilama yapilabilir.

 

[elektorronikci]

Lazer kullanabilirsin. Yansıma yapmayacak en son açıda tutarsın, ne kadar baloncuk varsa o kadar yansıma yapar, ordan bir sonuca varırsın. Yansıyan değil varan ışığı ölçmek (diferansiyelini almak) daha kolay olur çünkü yansıma geniş bir açı aralığında olacaktır.