Ultraskaņas diapazona sensors

        Ultraskaņas sensori ir sensori, kas izstrādāti, izmantojot ultraskaņas īpašības. Ultraskaņas diapazona sensori ir sensori, kas ultraskaņas signālus pārveido citos enerģijas signālos (parasti elektriskos signālos). Ultraskaņa ir mehānisks vilnis ar vibrācijas frekvenci, kas lielāka par 20 kHz. Tam ir augstas frekvences, īsa viļņa garuma, nelielas difrakcijas fenomena, īpaši labas virzības, raksturlielumi, un tas var būt staru un virziena izplatīšanās. Ultraskaņai ir lieliska spēja iekļūt šķidrumos un cietās vielās, īpaši cietās vielās, kas ir necaurspīdīgas pret saules gaismu. Ultraskaņas viļņi, kas sastopas ar piemaisījumiem vai saskarnēm, radīs ievērojamas refleksijas, lai veidotu atspoguļotas atbalsis, un aizkustinoši kustīgie objekti var radīt Doplera efektu. Ultraskaņas sensorus plaši izmanto rūpniecībā, valsts aizsardzībā, biomedicīnā utt.

Ierīce, kas veic šo funkciju, ir ultraskaņas sensors, kuru tradicionāli sauc par ultraskaņas devēju vai ultraskaņas zondi.

Galvenie ultraskaņas sensoru veiktspējas rādītāji

Ultraskaņas zondes kodols ir pjezoelektriska mikroshēma tās plastmasas vai metāla apvalkā. Var būt daudz veidu materiālu, kas veido vafeļu. Arī vafeļu, piemēram, diametra un biezuma, lielums ir atšķirīgi, tāpēc katras zondes veiktspēja ir atšķirīga, mums pirms lietošanas mums ir jāsaprot. Galvenie ultraskaņas sensoru veiktspējas rādītāji ir:

    (1) Darba biežums. Darbības frekvence ir pjezoelektriskā vafeles rezonanses frekvence. Ja tam piemērotā maiņstrāvas sprieguma frekvence ir vienāda ar mikroshēmas rezonanses frekvenci, izejas enerģija ir lielākā, un jutība ir arī visaugstākā.

    (2) Darba temperatūra. Tā kā pjezoelektrisko materiālu kurija punkts parasti ir salīdzinoši augsts, it īpaši, ja diagnozes ultraskaņas zonde izmanto mazāku jaudu, darba temperatūra ir salīdzinoši zema, un tā ilgstoši var darboties bez neveiksmes. Medicīnas ultraskaņas zondi ir salīdzinoši augsta temperatūra, un tā ir nepieciešama atsevišķa saldēšanas iekārta.

    (3) Jutīgums. Tas galvenokārt ir atkarīgs no pašas ražošanas vafeles. Elektromehāniskā savienojuma koeficients ir liels, un jutība ir augsta; Pretējā gadījumā jutība ir zema.

Struktūras un darba princips

    Ja pjezoelektriskajai keramikai tiek pielietots spriegums, ar sprieguma un frekvences izmaiņām notiks mehāniska deformācija. No otras puses, kad pjezoelektriskā keramika ir vibrēta, tiek ģenerēts lādiņš. Izmantojot šo principu, kad vibratoram tiek piemērots elektriskais signāls, kas sastāv no divām pjezoelektriskām keramikām vai pjezoelektriskām keramikas un metāla loksnes, tā saukto bimorfa elementu, ultraskaņas viļņi tiek izstaroti liekšanas vibrācijas dēļ. Un otrādi, ja bimorfa elementam tiek piemērota ultraskaņas vibrācija, tiek ģenerēts elektriskais signāls. Balstoties uz iepriekšminētajām sekām, pjezoelektrisko keramiku var izmantot kā ultraskaņas sensorus.

    Tāpat kā ultraskaņas sensors, uz pamatnes ir elastīgi fiksēts salikts vibrators. Saliktais vibrators ir rezonatora un bimorfa pjezoelektriskā elementa vibratora kombinācija, kas sastāv no metāla loksnes un pjezoelektriskās keramikas loksnes. Resonators ir trompetes formā, mērķis ir efektīvi izstarot vibrācijas radītos ultraskaņas viļņus un efektīvi koncentrēt ultraskaņas viļņus vibratora centrālajā daļā.

    Ultraskaņas diapazona sensora priekšrocības: gareniskā izšķirtspēja ir augsta, un tā var identificēt caurspīdīgus, caurspīdīgus un izkliedētus refleksijas objektus; Īpaši piemēroti bezkontakta mērīšanai tumšos, mitrā un citos skarbos apstākļos; Balstoties uz ultraskaņas sensoru sensoru sistēmu, ir viegli realizēt miniaturizāciju un integrāciju.