Ultraljudssensor

        Ultraljudssensorer är sensorer utvecklade med hjälp av ultraljudets egenskaper. Ultrasonic -sensorer är sensorer som konverterar ultraljudssignaler till andra energisignaler (vanligtvis elektriska signaler). Ultraljud är en mekanisk våg med en vibrationsfrekvens högre än 20 kHz. Den har egenskaperna hos högfrekvens, kort våglängd, små diffraktionsfenomen, särskilt god direktivitet och kan vara stråle och riktningsförökning. Ultraljud har en stor förmåga att penetrera vätskor och fasta ämnen, särskilt i fasta ämnen som är ogenomskinliga för solljus. Ultraljudsvågor som möter föroreningar eller gränssnitt kommer att ge betydande reflektioner för att bilda reflekterade ekon, och beröring av rörliga föremål kan ge Doppler -effekt. Ultraljudssensorer används allmänt inom industrin, nationellt försvar, biomedicin, etc.

Enheten som åstadkommer denna funktion är en ultraljudssensor, som traditionellt kallas en ultraljudsgivare eller ultraljudssond.

De viktigaste prestandamåren för ultraljudssensorer

Kärnan i en ultraljudssond är ett piezoelektriskt chip i sin plast- eller metalljacka. Det kan finnas många typer av material som utgör skivan. Storleken på skivan, såsom diameter och tjocklek är också olika, så prestandan för varje sond är annorlunda, vi måste förstå dess prestanda före användning. De huvudsakliga resultatindikatorerna för ultraljudssensorer inkluderar:

    (1) Arbetsfrekvens. Driftsfrekvensen är resonansfrekvensen för den piezoelektriska skivan. När frekvensen för växelströmspänningen som appliceras på den är lika med chipets resonansfrekvens är utgångsenergin den största och känsligheten är också den högsta.

    (2) Arbetstemperatur. Eftersom curie -punkten med piezoelektriska material i allmänhet är relativt hög, särskilt när ultraljudssonden för diagnos använder mindre kraft, är arbetstemperaturen relativt låg och det kan fungera länge utan fel. Medicinska ultraljudssonder har relativt höga temperaturer och kräver separat kylutrustning.

    (3) Känslighet. Det beror främst på själva tillverkningsskivan. Den elektromekaniska kopplingskoefficienten är stor och känsligheten är hög; Annars är känsligheten låg.

Struktur och arbetsprincip

    När spänningen appliceras på piezoelektrisk keramik kommer mekanisk deformation att ske med förändringar i spänning och frekvens. Å andra sidan, när den piezoelektriska keramiken vibreras, genereras en laddning. Med hjälp av denna princip, när en elektrisk signal appliceras på en vibrator sammansatt av två piezoelektriska keramik eller en piezoelektrisk keramik och ett metallplåt, ett så kallat bimorfelement, släpps ultraljudsvågor på grund av böjningsvibration. Omvänt, när ultraljudsvibration appliceras på ett bimorfelement, genereras en elektrisk signal. Baserat på ovanstående effekter kan piezoelektrisk keramik användas som ultraljudssensorer.

    Som en ultraljudssensor är en sammansatt vibrator flexibelt fixerad på basen. Den sammansatta vibratorn är en kombination av en resonator och ett bimorf piezoelektriskt elementvibrator som består av ett metallplåt och ett piezoelektriskt keramiskt ark. Resonatorn är i form av en trumpet, syftet är att effektivt utstråla de ultraljudsvågor som genereras på grund av vibrationer och att effektivt koncentrera ultraljudsvågorna i den centrala delen av vibratorn.

    Fördelarna med den ultraljudssensorn: den longitudinella upplösningen är hög och den kan identifiera transparenta, genomskinliga och diffusa reflektionsobjekt; särskilt lämplig för mätning av icke-kontakt under mörka, fuktiga och andra hårda förhållanden; Baserat på ultraljudssensorens avkänningssystem är det lätt att förverkliga miniatyrisering och integration.