Senzor ultrazvučnog raspona

        Ultrazvučni senzori su senzori razvijeni koristeći karakteristike ultrazvuka. Ultrazvučni senzori senzori su senzori koji pretvaraju ultrazvučne signale u druge energetske signale (obično električni signali). Ultrazvuk je mehanički val s frekvencijom vibracije veće od 20kHz. Ima karakteristike visoke frekvencije, kratke valne duljine, male difrakcijske fenomene, posebno dobre usmjerenosti, a može biti i širenje zraka i usmjeravanja. Ultrazvuk ima veliku mogućnost prodrijeti u tekućine i krute tvari, posebno u krutim tvarima koje su neprozirne na sunčevu svjetlost. Ultrazvučni valovi koji se susreću s nečistoćama ili sučelja stvorit će značajna refleksija kako bi se formirali reflektirani odjeci, a dodirivanje pokretnih objekata može proizvesti Doplerov učinak. Ultrazvučni senzori široko se koriste u industriji, nacionalnoj obrani, biomedicini itd.

Uređaj koji obavlja ovu funkciju je ultrazvučni senzor, koji se tradicionalno naziva ultrazvučni pretvarač ili ultrazvučna sonda.

Glavni pokazatelji performansi ultrazvučnih senzora

Jezgra ultrazvučne sonde je piezoelektrični čip u svojoj plastičnoj ili metalnoj jakni. Možda postoje mnoge vrste materijala koji čine vafer. Veličina vafela, poput promjera i debljine, također su različita, tako da je performanse svake sonde različita, moramo razumjeti njegove performanse prije upotrebe. Glavni pokazatelji performansi ultrazvučnih senzora uključuju:

    (1) Radna frekvencija. Radna frekvencija je rezonantna frekvencija piezoelektričnog reza. Kad je frekvencija izmjeničnog napona primijenjena na njega jednaka rezonantnoj frekvenciji čipa, izlazna energija je najveća, a osjetljivost je također najveća.

    (2) Radna temperatura. Budući da je točka Curie piezoelektričnih materijala općenito relativno visoka, posebno kada ultrazvučna sonda za dijagnozu koristi manju snagu, radna temperatura je relativno niska i može dugo raditi bez neuspjeha. Medicinske ultrazvučne sonde imaju relativno visoke temperature i zahtijevaju odvojenu rashladnu opremu.

    (3) Osjetljivost. Uglavnom ovisi o samoj proizvodnoj rezini. Koeficijent elektromehaničkog spajanja je velik, a osjetljivost je visoka; Inače je osjetljivost niska.

Načelo strukture i rada

    Kada se napon primjenjuje na piezoelektričnu keramiku, pojavit će se mehanička deformacija s promjenama napona i frekvencije. S druge strane, kada se vibrira piezoelektrična keramika, stvara se naboj. Koristeći ovaj princip, kada se električni signal primjenjuje na vibrator sastavljen od dvije piezoelektrične keramike ili piezoelektrične keramike i metalnog lima, takozvanog bimorfnog elementa, emitiraju se ultrazvučni valovi zbog vibracije savijanja. Suprotno tome, kada se na BImorph element primjenjuje ultrazvučna vibracija, stvara se električni signal. Na temelju gornjih učinaka, piezoelektrična keramika može se koristiti kao ultrazvučni senzori.

    Poput ultrazvučnog senzora, složeni vibrator fleksibilno je fiksiran na bazi. Kompozitni vibrator kombinacija je rezonatora i bimorph piezoelektričnih vibratora sastavljen od metalnog lima i piezoelektričnog keramičkog lima. Rezonator je u obliku trube, svrha je učinkovito zračenje ultrazvučnih valova nastalih zbog vibracije i učinkovito koncentrirati ultrazvučne valove u središnjem dijelu vibratora.

    Prednosti senzora ultrazvučnog raspona: longitudinalna rezolucija je visoka i može identificirati prozirne, prozirne i difuzne refleksije; posebno pogodno za nekontaktno mjerenje u mračnim, vlažnim i drugim teškim uvjetima; Na temelju sustava ultrazvučnog osjetnika senzora lako je ostvariti minijaturizaciju i integraciju.