Ultrasonisk varierende sensor

        Ultrasoniske sensorer er sensorer utviklet ved hjelp av egenskapene til ultralyd. Ultrasoniske varierende sensorer er sensorer som konverterer ultralydsignaler til andre energisignaler (vanligvis elektriske signaler). Ultralyd er en mekanisk bølge med en vibrasjonsfrekvens høyere enn 20 kHz. Den har egenskapene til høyfrekvens, kort bølgelengde, lite diffraksjonsfenomen, spesielt god direktivitet, og kan være stråle og retningsutbredelse. Ultralyd har en stor evne til å trenge gjennom væsker og faste stoffer, spesielt i faste stoffer som er ugjennomsiktig for sollys. Ultrasoniske bølger som møter urenheter eller grensesnitt vil gi betydelige refleksjoner for å danne reflekterte ekko, og berørende bevegelige gjenstander kan gi Doppler -effekt. Ultrasoniske sensorer er mye brukt i industri, nasjonalt forsvar, biomedisin, etc.

Enheten som oppnår denne funksjonen er en ultralydsensor, som tradisjonelt kalles en ultralydomformer, eller ultralydsonde.

De viktigste ytelsesindikatorene for ultralydsensorer

Kjernen i en ultralydsonde er en piezoelektrisk brikke i sin plast- eller metalljakke. Det kan være mange typer materialer som utgjør skiven. Størrelsen på skiven, for eksempel diameter og tykkelse er også forskjellig, så ytelsen til hver sonde er forskjellig, vi må forstå ytelsen før bruk. De viktigste ytelsesindikatorene for ultralydsensorer inkluderer:

    (1) Arbeidsfrekvens. Driftsfrekvensen er resonansfrekvensen til den piezoelektriske skiven. Når frekvensen av vekselstrømspenningen som er påført den er lik resonansfrekvensen til brikken, er utgangsenergien den største og følsomheten er også den høyeste.

    (2) Arbeidstemperatur. Siden curie -punktet med piezoelektriske materialer generelt er relativt høyt, spesielt når ultralydsonden for diagnose bruker mindre effekt, er arbeidstemperaturen relativt lav, og den kan fungere i lang tid uten svikt. Medisinske ultralydprober har relativt høye temperaturer og krever separat kjølemessig utstyr.

    (3) Følsomhet. Det avhenger hovedsakelig av selve produksjonen. Den elektromekaniske koblingskoeffisienten er stor og følsomheten er høy; Ellers er følsomheten lav.

Struktur og arbeidsprinsipp

    Når spenningen påføres piezoelektrisk keramikk, vil mekanisk deformasjon skje med endringer i spenning og frekvens. På den annen side, når den piezoelektriske keramikken blir vibrert, genereres en ladning. Ved å bruke dette prinsippet, når et elektrisk signal brukes på en vibrator sammensatt av to piezoelektrisk keramikk eller en piezoelektrisk keramikk og et metallark, sendes et såkalt bimorfelement, ultralydbølger på grunn av bøyningsvibrasjon. Motsatt, når ultralydvibrasjon brukes på et bimorfelement, genereres et elektrisk signal. Basert på de ovennevnte effektene, kan piezoelektrisk keramikk brukes som ultralydsensorer.

    Som en ultralydsensor, er en sammensatt vibrator fleksibelt fikset på basen. Den sammensatte vibratoren er en kombinasjon av en resonator og en bimorf piezoelektrisk element vibrator sammensatt av et metallark og et piezoelektrisk keramisk ark. Resonatoren er i form av en trompet, formålet er å effektivt stråle ultralydbølgene som genereres på grunn av vibrasjon, og effektivt konsentrere ultralydbølgene i den sentrale delen av vibratoren.

    Fordelene med ultralydenes varesensor: Den langsgående oppløsningen er høy, og den kan identifisere gjennomsiktige, gjennomskinnelige og diffuse refleksjonsobjekter; spesielt egnet for måling som ikke er kontakt i mørke, fuktige og andre tøffe forhold; Basert på det ultrasoniske sensorsensorsystemet er det lett å realisere miniatyrisering og integrasjon.