Sensor Ranging Ultrasonik

        Sensor ultrasonik adalah sensor yang dikembangkan menggunakan karakteristik USG. Sensor ranging ultrasonik adalah sensor yang mengubah sinyal ultrasonik menjadi sinyal energi lainnya (biasanya sinyal listrik). USG adalah gelombang mekanis dengan frekuensi getaran yang lebih tinggi dari 20kHz. Ini memiliki karakteristik frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena difraksi kecil, terutama directivity yang baik, dan dapat berupa propagasi ray dan arah. USG memiliki kemampuan yang hebat untuk menembus cairan dan padatan, terutama dalam padatan yang buram bagi sinar matahari. Gelombang ultrasonik yang menghadapi pengotor atau antarmuka akan menghasilkan refleksi yang signifikan untuk membentuk gema yang dipantulkan, dan menyentuh objek yang bergerak dapat menghasilkan efek Doppler. Sensor ultrasonik banyak digunakan dalam industri, pertahanan nasional, biomedis, dll.

Perangkat yang mencapai fungsi ini adalah sensor ultrasonik, yang secara tradisional disebut transduser ultrasonik, atau probe ultrasonik.

Indikator kinerja utama sensor ultrasonik

Inti dari probe ultrasound adalah chip piezoelektrik pada jaket plastik atau logamnya. Mungkin ada banyak jenis bahan yang merupakan wafer. Ukuran wafer, seperti diameter dan ketebalan juga berbeda, sehingga kinerja setiap probe berbeda, kita harus memahami kinerjanya sebelum digunakan. Indikator kinerja utama sensor ultrasonik meliputi:

    (1) Frekuensi kerja. Frekuensi operasi adalah frekuensi resonansi wafer piezoelektrik. Ketika frekuensi tegangan AC yang diterapkan padanya sama dengan frekuensi resonansi chip, energi output adalah yang terbesar dan sensitivitas juga yang tertinggi.

    (2) Suhu kerja. Karena titik curie bahan piezoelektrik umumnya relatif tinggi, terutama ketika probe ultrasonik untuk diagnosis menggunakan daya yang lebih sedikit, suhu kerja relatif rendah, dan dapat bekerja untuk waktu yang lama tanpa kegagalan. Probe ultrasonik medis memiliki suhu yang relatif tinggi dan membutuhkan peralatan pendingin yang terpisah.

    (3) Sensitivitas. Ini terutama tergantung pada wafer manufaktur itu sendiri. Koefisien kopling elektromekanis besar dan sensitivitasnya tinggi; Kalau tidak, sensitivitasnya rendah.

Struktur dan Prinsip Kerja

    Ketika tegangan diterapkan pada keramik piezoelektrik, deformasi mekanis akan terjadi dengan perubahan tegangan dan frekuensi. Di sisi lain, ketika keramik piezoelektrik bergetar, muatan dihasilkan. Menggunakan prinsip ini, ketika sinyal listrik diterapkan pada vibrator yang terdiri dari dua keramik piezoelektrik atau keramik piezoelektrik dan lembaran logam, elemen bimorph yang disebut, gelombang ultrasonik dipancarkan karena getaran lentur. Sebaliknya, ketika getaran ultrasonik diterapkan pada elemen bimorph, sinyal listrik dihasilkan. Berdasarkan efek di atas, keramik piezoelektrik dapat digunakan sebagai sensor ultrasonik.

    Seperti sensor ultrasonik, vibrator senyawa secara fleksibel diperbaiki di pangkalan. Vibrator gabungan adalah kombinasi dari resonator dan vibrator elemen piezoelektrik bimorph yang terdiri dari lembaran logam dan lembaran keramik piezoelektrik. Resonator dalam bentuk terompet, tujuannya adalah untuk secara efektif memancarkan gelombang ultrasonik yang dihasilkan karena getaran, dan untuk secara efektif memusatkan gelombang ultrasonik di bagian tengah vibrator.

    Keuntungan dari sensor mulai ultrasonik: resolusi longitudinal tinggi, dan dapat mengidentifikasi objek refleksi transparan, transparan dan difus; terutama cocok untuk pengukuran non-kontak dalam kondisi gelap, lembab dan keras lainnya; Berdasarkan sistem penginderaan sensor ultrasonik, mudah untuk mewujudkan miniaturisasi dan integrasi.