Pandangan: 87 Pengarang: Editor Tapak Masa Terbit: 2020-04-14 Asal: tapak
Penderia ultrasonik ialah penderia yang dibangunkan menggunakan ciri-ciri ultrasound. Penderia julat ultrasonik ialah penderia yang menukar isyarat ultrasonik kepada isyarat tenaga lain (biasanya isyarat elektrik). Ultrasound ialah gelombang mekanikal dengan frekuensi getaran lebih tinggi daripada 20kHz. Ia mempunyai ciri-ciri frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena pembelauan kecil, terutamanya kearah yang baik, dan boleh menjadi sinar dan perambatan arah. Ultrasound mempunyai keupayaan yang hebat untuk menembusi cecair dan pepejal, terutamanya dalam pepejal yang legap kepada cahaya matahari. Gelombang ultrasonik yang menghadapi kekotoran atau antara muka akan menghasilkan pantulan yang ketara untuk membentuk gema pantulan, dan menyentuh objek bergerak boleh menghasilkan kesan Doppler. Penderia ultrasonik digunakan secara meluas dalam industri, pertahanan negara, bioperubatan, dll.
Peranti yang melaksanakan fungsi ini ialah sensor ultrasonik, yang secara tradisinya dipanggil transduser ultrasonik, atau probe ultrasonik.
| Kekerapan pusat | 40±1.0KHz |
| Menghantar Tahap Tekanan Bunyi | 100dB min. |
| Menerima Sensitiviti | -72dB min. |
| Kepekaan Gema | ≥230mV |
| Deringan(ms) | 1.2 maks |
| Kapasitan pada | 1Khz±20% 2400pF |
| Voltan Pemanduan Maks(samb.) | 20Vrms |
| Jumlah Sudut Rasuk | -6dB 47° tipikal |
| Masa Pereputan | ≤1.2ms |
| Suhu Operasi | -30～+80℃ |
| Suhu Penyimpanan | -30～+80℃ |
Inti probe ultrasound ialah cip piezoelektrik dalam jaket plastik atau logamnya. Mungkin terdapat pelbagai jenis bahan yang membentuk wafer. Saiz wafer, seperti diameter dan ketebalan juga berbeza, jadi prestasi setiap siasatan adalah berbeza, kita mesti memahami prestasinya sebelum digunakan. Penunjuk prestasi utama sensor ultrasonik termasuk:
(1) Kekerapan bekerja. Kekerapan operasi ialah kekerapan resonans wafer piezoelektrik. Apabila frekuensi voltan AC yang digunakan padanya adalah sama dengan frekuensi resonans cip, tenaga keluaran adalah yang terbesar dan kepekaan juga yang tertinggi.
(2) Suhu kerja. Oleh kerana titik Curie bahan piezoelektrik secara amnya agak tinggi, terutamanya apabila probe ultrasonik untuk diagnosis menggunakan kurang kuasa, suhu kerja adalah agak rendah, dan ia boleh berfungsi untuk masa yang lama tanpa kegagalan. Probe ultrasound perubatan mempunyai suhu yang agak tinggi dan memerlukan peralatan penyejukan yang berasingan.
(3) Sensitiviti. Ia bergantung terutamanya pada wafer pembuatan itu sendiri. Pekali gandingan elektromekanikal adalah besar dan sensitivitinya tinggi; jika tidak, sensitiviti adalah rendah.
Apabila voltan digunakan pada seramik piezoelektrik, ubah bentuk mekanikal akan berlaku dengan perubahan voltan dan kekerapan. Sebaliknya, apabila seramik piezoelektrik digetarkan, cas terhasil. Menggunakan prinsip ini, apabila isyarat elektrik digunakan pada penggetar yang terdiri daripada dua seramik piezoelektrik atau seramik piezoelektrik dan kepingan logam, unsur bimorph yang dipanggil, gelombang ultrasonik dipancarkan kerana getaran lentur. Sebaliknya, apabila getaran ultrasonik digunakan pada unsur bimorf, isyarat elektrik dijana. Berdasarkan kesan di atas, seramik piezoelektrik boleh digunakan sebagai sensor ultrasonik.
Seperti penderia ultrasonik, penggetar kompaun dipasang secara fleksibel pada pangkalan. Penggetar komposit ialah gabungan resonator dan penggetar elemen piezoelektrik bimorph yang terdiri daripada kepingan logam dan kepingan seramik piezoelektrik. Resonator adalah dalam bentuk sangkakala, tujuannya adalah untuk memancarkan gelombang ultrasonik yang dihasilkan dengan berkesan akibat getaran, dan untuk menumpukan gelombang ultrasonik secara berkesan di bahagian tengah penggetar.
Kelebihan sensor julat ultrasonik: resolusi membujur adalah tinggi, dan ia boleh mengenal pasti objek pantulan telus, lut sinar dan meresap; terutamanya sesuai untuk pengukuran tanpa sentuhan dalam keadaan gelap, lembap dan lain-lain yang teruk; berdasarkan sistem penderiaan sensor ultrasonik Ia adalah mudah untuk merealisasikan pengecilan dan penyepaduan.
