Ultrahangos érzékelő

        Az ultrahangos érzékelők olyan érzékelők, amelyeket az ultrahang jellemzői alapján fejlesztettek ki. Az ultrahangos érzékelők olyan érzékelők, amelyek ultrahang jeleket más energiajelekké (általában elektromos jelekké) konvertálnak. Az ultrahang egy mechanikus hullám, amelynek rezgési frekvenciája meghaladja a 20 kHz -t. A magas frekvenciájú, rövid hullámhosszúság, a kis diffrakciós jelenség, különösen a jó irányelvek jellemzői, és lehet, hogy sugarak és irányított terjedések. Az ultrahang nagy képessége van a folyadékok és a szilárd anyagok behatolására, különösen a szilárd anyagokban, amelyek átlátszatlanok a napfénytől. Az ultrahangos hullámok, amelyek szennyeződésekkel vagy interfészekkel találkoznak, jelentős visszatükröződéseket eredményeznek a tükröződő visszhangok formájában, és a mozgó tárgyak megérintése Doppler -hatást eredményezhet. Az ultrahangos érzékelőket széles körben használják az iparban, a nemzetvédelemben, az orvosbiológiai orvosokban stb.

Az ezt a funkciót megvalósító eszköz ultrahangos érzékelő, amelyet hagyományosan ultrahangos átalakítónak vagy ultrahangos szondának hívnak.

Az ultrahangos érzékelők fő teljesítménymutatói

Az ultrahangos szonda magja egy piezoelektromos chip, műanyag vagy fémkabátjában. Lehet, hogy sokféle anyag alkotja az ostyát. Az ostya mérete, például az átmérő és a vastagság szintén eltérő, tehát az egyes szondák teljesítménye eltérő, a használat előtt meg kell értenünk annak teljesítményét. Az ultrahangos érzékelők fő teljesítménymutatói a következők:

    (1) Munka gyakoriság. A működési frekvencia a piezoelektromos ostya rezonanciafrekvenciája. Ha a hozzá alkalmazott AC feszültség frekvenciája megegyezik a chip rezonanciafrekvenciájával, akkor a kimeneti energia a legnagyobb, és az érzékenység szintén a legmagasabb.

    (2) Munkahőmérséklet. Mivel a piezoelektromos anyagok Curie -pontja általában viszonylag magas, különösen akkor, ha a diagnózis ultrahangos szonda kevesebb energiát használ, a munkahőmérséklet viszonylag alacsony, és hosszú ideig működhet hiba nélkül. Az orvosi ultrahangos szondák viszonylag magas hőmérsékleten vannak, és külön hűtőberendezéseket igényelnek.

    (3) Érzékenység. Elsősorban maga a gyártási ostyától függ. Az elektromechanikus kapcsolási együttható nagy és az érzékenység magas; Ellenkező esetben az érzékenység alacsony.

Felépítés és működési elv

    Ha feszültséget alkalmaznak a piezoelektromos kerámiára, a mechanikai deformáció a feszültség és a frekvencia változásával történik. Másrészt, amikor a piezoelektromos kerámia rezeg, töltés keletkezik. Ennek az elvnek a felhasználásával, amikor elektromos jelet alkalmaznak egy vibrátorra, amely két piezoelektromos kerámiából vagy egy piezoelektromos kerámia és egy fémlemezből áll, az úgynevezett bimorf elem, ultrahangos hullámok bocsátanak ki hajlító rezgés miatt. Ezzel szemben, amikor ultrahangos rezgést alkalmaznak egy bimorf elemre, elektromos jelet generálnak. A fenti hatások alapján a piezoelektromos kerámia ultrahangos érzékelőkként használható.

    Mint egy ultrahangos érzékelő, az összetett vibrátor rugalmasan rögzítve van az alapon. A kompozit vibrátor egy rezonátor és egy bimorf piezoelektromos elem vibrátor kombinációja, amely fémlemezből és egy piezoelektromos kerámia lapból áll. A rezonátor trombita alakú, a cél az, hogy a rezgés miatt előállított ultrahangos hullámokat hatékonyan sugározzák, és az ultrahangos hullámok hatékonyan koncentráljanak a vibrátor középső részén.

    Az ultrahangos érzékelő előnyei: a longitudinális felbontás magas, és azonosíthatja az átlátszó, áttetsző és diffúz visszaverődés tárgyait; Különösen alkalmas az érintkezés nem mérésére sötét, párás és más durva körülmények között; Az ultrahangos érzékelő érzékelő rendszer alapján könnyű megvalósítani a miniatürizálást és az integrációt.