ניתוח תדר דגימה ובחירת מד עובי קולי

תדר דגימה של מד עובי קולי מתייחס לתדירות המכשיר ברכישה דיגיטלית של אות הד האולטרה סאונד, כלומר מספר הפעמים בשנייה בדגימת האות האנלוגי (יחידה: Hz או MHz) {}}}

על פי משפט הדגימה של Nyquist, תדר הדגימה חייב להיות לפחות פי 2 מהתדר הגבוה ביותר של האות על מנת להחזיר את האות המקורי ללא עיוות {}} במדידת עובי קולי, התדירות הגבוהה ביותר של האות נקבעת בעיקר על ידי תדר המרכז של הבדיקה האולטרה -סונית (כגון בדיקה משותפת של {}}}.. {}} {}} {}} {}} {} על פי mz) (} על ידי לפיכך, תדר הדגימה של מד העובי בדרך כלל צריך להיות 5-10 פעמים את תדר הבדיקה (e . g . 10 MHz בדיקה עם 50-100 MHz תדר) כדי להבטיח שפרטי האות הדח

דיוק רזולוציית זמן ועובי מדידת עובי

רזולוציית זמן: ככל שתדר הדגימה גבוה יותר, כך מרווח הזמן קטן יותר בין שתי נקודות דגימה סמוכות . לדוגמה, לדוגמה, לתדר דגימה של 100 מגה הרץ יש מרווח זמן של 10Ns, בעוד שלתדר דגימה של 50 מגה הרץ יש מרווח זמן של 20ns {}}

דיוק עובי: חישובי עובי מבוססים על זמן טיסת האולטרסאונד דרך החומר . כך רזולוציית הזמן גבוהה יותר, כך שגיאת זמן המדידה גבוהה יותר ודיוק העובי גבוה יותר .

רזולוציית מרחק

רזולוציית המרחק היא המרחק המינימלי בין שני ממשקים שכנים שהמדד יכול להבחין ב . דגימה בתדר גבוה מאפשר זיהוי מדויק יותר של הקצוות העולים והנופלים של אות ההד, במיוחד כאשר מדידת חומרים דקים או קירות דקים או מבנים רב-שכבים, הימנעות מקביעות שווא המתייחסות לאקו.}}}}}}}}}}}}}}.}}. {4} {} הוא הוא.

יכולת עיבוד אותות וחסינות רעש

פרטי אות: תדר דגימה גבוהה שומר על פרטי צורת גל נוספים (E . g ., משרעת, שלב) של אות ההד, המאפשר עיבוד אותות עוקב (E . g {{3}, סינון, שיא איתור, Decection) {} {} {} {} {4}

השפעות רעש: תיאורטית, ככל שתדירות הדגימה גבוהה יותר, כך רגיש יותר לרעש בתדר גבוה (e . g . הפרעות אלקטרומגנטיות), אך מכשירים מודרניים בדרך כלל מצוידים בסינון אנטי-איי, שיכולים לסנן רעש תדרתי גבוה לפני הדגימה {}}}}}}}}}}}}}}}}}} גבוה.

מגבלות חומרה ועיבוד נתונים

עלויות חומרה: דגימה בתדירות גבוהה דורשת ADCs במהירות גבוהה (ממירים אנלוגיים-לדיגיטליים), מעבדי ביצועים גבוהים וכמויות גדולות של זיכרון, וכתוצאה מכך עלויות מכשירים גבוהות יותר .

העברת נתונים ואחסון: תדרי דגימה גבוהים יותר מייצרים כמויות גדולות יותר של נתונים, מה שעשוי להשפיע על מהירות תצוגה בזמן אמת או לדרוש התקני אחסון חיצוניים .

צריכת חשמל: חומרה במהירות גבוהה בדרך כלל צורכת יותר כוח, המשפיע על הסיבולת של התקנים ניידים .

1. תרחישים בהם מומלצים תדרי דגימה גבוהים

מדידות דק-קיר (e . g . חלקי מתכת/פלסטיק<1mm thick): multiple echoes over a short period of time need to be accurately captured.

בדיקות דיוק גבוה (E . g . מדידות עובי רכיב אווירי דורשות ± 0 . 01 מ"מ דיוק): רזולוציית זמן משפיעה ישירות על התוצאות.

חומרים מורכבים (e . g . חומרים גסים גסים, מבנים מורכבים רב שכבתיים): אותות הד עשויים להיות חלשים או מעוותים, הדורשים דגימה בתדר גבוה לשמירה על פרטים {}}}

2. מגבלות של תדרי דגימה גבוהים

מדידת חומר עבה: כאשר העובי גדול, מרווח הזמן של Echo הוא ארוך (E . g . 100 מ"מ פלדה, זמן הטיסה הוא בערך 40 מיקרו), תדר דגימה נמוך (E . g . 50 MHz) יכול גם לענות על דרישות זמן רזולוציה של 20 mhz), 40ns, 40ns, 40ns, 40n, 40ns, 40ns, 40ns, 40ns, 40n). הפעם, הגדלת תדר הדגימה מוגבלת לשיפור הדיוק .

עלות ופרקטיות: למדידת עובי שגרתי (E . g . 1-100 מ"מ), תדר דגימה גבוה מדי (E . g . 200 MHz או יותר) עשוי לגרום לביצועים מוגזמים, הגדלת מורכבות הפעלה ועלויות הציוד .

Probe matching: the sampling frequency needs to match the probe frequency (usually recommended>=5 times the probe frequency), if the probe frequency is low (e.g., 1MHz), blindly increase the sampling frequency (e.g., 100MHz) will not improve the resolution (limited by the רוחב הפס של הבדיקה של הבדיקה) .

3. הנוהג הכי נכון

בחר על פי דרישות טווח המדידה והדיוק: דיוק דק/דיוק גבוה → תדר דגימה גבוה (גדול יותר או שווה ל 100 מגה הרץ); דיוק קירות עבה/רגיל → תדר דגימה בינוני (50-100 MHz) .

תשומת לב לשיתוף הפעולה בין הגשש למכשיר: וודאו שתדר הדגימה עומד בדרישה של רוחב הפס הבדיקה, ובו בזמן, קחו בחשבון את האלגוריתמים לעיבוד האות של המכשיר (e . g {1}, מיטוב הגילוי של זיהוי השיא והכרת הדגימה עשויה להגדלת הדגימה פשוט יותר מהדיאלקציה פשוט יותר מהדיקה כדי לשפר את השאירה פשוט יותר מהדיקה כדי להפיץ את השאירה כדי לשפר את השיא. תדר) .