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超聲波式風(fēng)速傳感器若要突破傳統(tǒng)設(shè)備的體積限制，需從設(shè)計優(yōu)化、材料選用以及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等多方面著手改進(jìn)。
在設(shè)計上，可對超聲波的發(fā)射與接收路徑進(jìn)行精簡與高效規(guī)劃。傳統(tǒng)設(shè)備中，超聲波傳播路徑可能較為復(fù)雜冗長，導(dǎo)致整體體積龐大。通過深入研究超聲波在空氣中的傳播特性，設(shè)計出更短且直接的傳播路徑，減少不必要的繞射和反射結(jié)構(gòu)，能在保證測量精度的同時，有效縮小傳感器內(nèi)部空間占用。例如，采用特定的角度和布局，使超聲波以優(yōu)方式在發(fā)射端與接收端之間傳輸，避免多余的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
材料選用方面，選擇輕質(zhì)且高強(qiáng)度的材料來構(gòu)建傳感器外殼和內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)設(shè)備為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，常使用較厚重的金屬材料，這無疑增加了體積和重量。而采用新型復(fù)合材料，如碳纖維增強(qiáng)塑料等，既具備足夠的強(qiáng)度來保護(hù)內(nèi)部元件和維持結(jié)構(gòu)形狀，又能顯著減輕整體重量，為縮小體積創(chuàng)造條件。同時，對于超聲波換能器等關(guān)鍵部件，選用性能優(yōu)良且體積小巧的材料，也能在源頭上控制傳感器尺寸。
結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是突破體積限制的關(guān)鍵。可以嘗試將多個功能模塊進(jìn)行集成化設(shè)計，把原本分散的電路、信號處理單元等整合在一個緊湊的空間內(nèi)。通過優(yōu)化電路布局，采用多層電路板設(shè)計，減少元件之間的連接線路長度和占用空間。另外，將風(fēng)速測量與其他相關(guān)參數(shù)測量功能進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，避免為測量不同參數(shù)而設(shè)置多個獨(dú)立設(shè)備，從而進(jìn)一步縮小整體體積，使超聲波式風(fēng)速傳感器更加小巧靈活，適應(yīng)更多對空間有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場景。
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