Ultrasonic ranging sensor

        Ang mga sensor ng ultrasonic ay mga sensor na binuo gamit ang mga katangian ng ultrasound. Ang mga sensor ng Ultrasonic ranging ay mga sensor na nagko -convert ng mga signal ng ultrasonic sa iba pang mga signal ng enerhiya (karaniwang mga signal ng elektrikal). Ang ultrasound ay isang mekanikal na alon na may dalas ng panginginig ng boses na mas mataas kaysa sa 20kHz. Mayroon itong mga katangian ng mataas na dalas, maikling haba ng haba, maliit na pagkakaiba -iba ng pagkakaiba -iba, lalo na ang mahusay na direktoryo, at maaaring maging ray at direksyon na pagpapalaganap. Ang ultrasound ay may isang mahusay na kakayahang tumagos ng mga likido at solido, lalo na sa mga solido na malabo sa sikat ng araw. Ang mga ultrasonic waves na nakatagpo ng mga impurities o interface ay makagawa ng mga makabuluhang pagmuni -muni upang mabuo ang mga sumasalamin na mga echoes, at ang pagpindot sa mga gumagalaw na bagay ay maaaring makagawa ng epekto ng Doppler. Ang mga sensor ng ultrasonic ay malawakang ginagamit sa industriya, pambansang pagtatanggol, biomedicine, atbp.

Ang aparato na gumaganap ng pagpapaandar na ito ay isang ultrasonic sensor, na ayon sa kaugalian na tinatawag na isang ultrasonic transducer, o ultrasonic probe.

Ang pangunahing mga tagapagpahiwatig ng pagganap ng mga sensor ng ultrasonic

Ang core ng isang ultrasound probe ay isang piezoelectric chip sa plastic o metal jacket nito. Maaaring maraming uri ng mga materyales na bumubuo ng wafer. Ang laki ng wafer, tulad ng diameter at kapal ay naiiba din, kaya naiiba ang pagganap ng bawat pagsisiyasat, dapat nating maunawaan ang pagganap nito bago gamitin. Ang pangunahing mga tagapagpahiwatig ng pagganap ng mga sensor ng ultrasonic ay kasama ang:

    (1) dalas ng pagtatrabaho. Ang dalas ng operating ay ang dalas ng resonance ng piezoelectric wafer. Kapag ang dalas ng boltahe ng AC na inilalapat dito ay katumbas ng dalas ng resonance ng chip, ang enerhiya ng output ay ang pinakamalaking at ang pagiging sensitibo ay din ang pinakamataas.

    (2) temperatura ng pagtatrabaho. Dahil ang curie point ng mga piezoelectric na materyales ay karaniwang medyo mataas, lalo na kung ang ultrasonic probe para sa diagnosis ay gumagamit ng mas kaunting lakas, ang temperatura ng pagtatrabaho ay medyo mababa, at maaari itong gumana nang mahabang panahon nang walang pagkabigo. Ang mga medikal na ultrasound probes ay may medyo mataas na temperatura at nangangailangan ng hiwalay na kagamitan sa pagpapalamig.

    (3) pagiging sensitibo. Pangunahin ito ay nakasalalay sa mismong manufacturing wafer. Malaki ang koepisyent ng pagkabit ng electromekanikal at mataas ang pagiging sensitibo; Kung hindi man, mababa ang pagiging sensitibo.

Istraktura at prinsipyo ng pagtatrabaho

    Kapag ang boltahe ay inilalapat sa piezoelectric ceramics, ang mekanikal na pagpapapangit ay magaganap na may mga pagbabago sa boltahe at dalas. Sa kabilang banda, kapag ang piezoelectric ceramic ay nag -vibrate, nabuo ang isang singil. Gamit ang prinsipyong ito, kapag ang isang electric signal ay inilalapat sa isang pangpanginig na binubuo ng dalawang piezoelectric ceramics o isang piezoelectric ceramic at isang metal sheet, isang tinatawag na elemento ng bimorph, ang mga ultrasonic waves ay inilabas dahil sa baluktot na panginginig ng boses. Sa kabaligtaran, kapag ang panginginig ng ultrasonic ay inilalapat sa isang elemento ng bimorph, nabuo ang isang signal ng elektrikal. Batay sa mga epekto sa itaas, ang mga piezoelectric ceramics ay maaaring magamit bilang mga sensor ng ultrasonic.

    Tulad ng isang ultrasonic sensor, ang isang compound vibrator ay nababaluktot na naayos sa base. Ang composite vibrator ay isang kombinasyon ng isang resonator at isang bimorph piezoelectric element vibrator na binubuo ng isang metal sheet at isang piezoelectric ceramic sheet. Ang resonator ay nasa hugis ng isang trumpeta, ang layunin ay upang epektibong sumasalamin sa mga ultrasonic waves na nabuo dahil sa panginginig ng boses, at upang epektibong tumutok ang mga ultrasonic waves sa gitnang bahagi ng pangpanginig.

    Ang mga bentahe ng ultrasonic ranging sensor: ang paayon na resolusyon ay mataas, at maaari itong makilala ang transparent, translucent at nagkakalat na mga bagay na pagmuni -muni; lalo na ang angkop para sa pagsukat na hindi contact sa madilim, mahalumigmig at iba pang malupit na mga kondisyon; Batay sa ultrasonic sensor sensing system madaling mapagtanto ang miniaturization at pagsasama.