Spunto per tesina di fine anno: Controllo ad ultrasuoni.

Question

Il controllo ad ultrasuoni può essere un argomento da utilizzare nelle tesine per collegare più materie e in particolare Tecnologia meccanica e sistemi. Le sonde (sensori piezoelettrici), le onde sonore (segnali meccanici con frequenza e lunghezza d'onda specifici), la taratura, le modalità di analisi del segnale sono tutti concetti che possono essere trattati in parallelo.

Riporto un filmato molto interessante:

Answer 1

Connessione con storia: il radar e il sonar.

Il termine RADAR è l’acronimo di Radio Detection And Ranging, e denota i sistemi capaci di rilevare e localizzare oggetti a mezzo di onde elettromagnetiche. Schematicamente in un sistema radar un trasmettitore invia nello spazio energia elettromagnetica sotto forma di impulsi a microonde, di frequenza tra le onde radio e la radiazione infrarossa; tale energia viene riflessa da eventuali bersagli, catturata da un’antenna ed elaborata dal ricevitore al fine di determinare la presenza o meno del bersaglio (Detection=rivelazione) e di misurare la distanza dal ricevitore (Ranging=localizzazione in distanza). Di norma trasmettitore e ricevitore sono collocati e condividono lo stesso sistema d’antenna (come nel progetto in esame), si parla di radar monostatico. Al contrario, in applicazioni belliche si separa il trasmittente dal ricevente, per evitare l’individuazione dell’antenna, realizzando il cosiddetto radar bistatico. Giusto per completezza, in questi ambienti la rivelazione è un problema di classificazione binaria, mentre la localizzazione è un problema di stima.

Il SONAR, l’acronimo di SOund Navigation And Ranging, essenzialmente si comporta come un sistema radar, ovvero è in grado di determinare la presenza o meno di un bersaglio e di misurarne la distanza. Al contrario del sistema radar, il sonar utilizza onde acustiche e non elettromagnetiche, che meglio si propagano in materiali rigidi come i liquidi, e di meno nell'aria, con un comportamento del tutto duale rispetto alle onde elettromagnetiche. Tali caratteristiche fanno del sonar lo strumento più indicato in ambienti marini, o dove in generale bisogna attraversare dei liquidi, mentre il radar è utile quando è necessario misurare distanze nell'etere. In generale, possiamo affermare che più è rigido il mezzo meglio le onde sonore si propagano, raggiungendo distanze più elevate, al contrario di ciò che accade con quelle elettromagnetiche.