Visninger: 87 Forfatter: Nettstedredaktør Publiseringstidspunkt: 2020-04-14 Opprinnelse: nettsted
Ultralydsensorer er sensorer utviklet ved å bruke egenskapene til ultralyd. Ultralydavstandssensorer er sensorer som konverterer ultralydsignaler til andre energisignaler (vanligvis elektriske signaler). Ultralyd er en mekanisk bølge med en vibrasjonsfrekvens høyere enn 20kHz. Den har egenskapene til høy frekvens, kort bølgelengde, lite diffraksjonsfenomen, spesielt god retningsevne, og kan være stråle- og retningsutbredelse. Ultralyd har stor evne til å penetrere væsker og faste stoffer, spesielt i faste stoffer som er ugjennomsiktige for sollys. Ultralydbølger som møter urenheter eller grensesnitt vil produsere betydelige refleksjoner for å danne reflekterte ekkoer, og berøring av bevegelige objekter kan produsere dopplereffekt. Ultralydsensorer er mye brukt i industri, nasjonalt forsvar, biomedisin, etc.
Enheten som utfører denne funksjonen er en ultralydsensor, som tradisjonelt kalles en ultralydsvinger, eller ultralydsonde.
| Senterfrekvens | 40±1,0KHz |
| Sender lydtrykknivå | 100dB min. |
| Motta følsomhet | -72dB min. |
| Ekkofølsomhet | ≥230mV |
| Ringer (ms) | 1,2 maks |
| Kapasitans kl | 1Khz±20 % 2400pF |
| Maks. kjørespenning (forts.) | 20 Vrms |
| Total strålevinkel | -6dB 47° typisk |
| Forfallstid | ≤1,2 ms |
| Driftstemperatur | -30～+80℃ |
| Lagringstemperatur | -30～+80℃ |
Kjernen i en ultralydsonde er en piezoelektrisk brikke i plast- eller metallkappen. Det kan være mange typer materialer som utgjør waferen. Størrelsen på waferen, som diameter og tykkelse er også forskjellige, så ytelsen til hver sonde er forskjellig, vi må forstå ytelsen før bruk. De viktigste ytelsesindikatorene til ultralydsensorer inkluderer:
(1) Arbeidsfrekvens. Driftsfrekvensen er resonansfrekvensen til den piezoelektriske skiven. Når frekvensen til AC-spenningen som påføres den er lik resonansfrekvensen til brikken, er utgangsenergien størst og følsomheten også høyest.
(2) Arbeidstemperatur. Siden Curie-punktet for piezoelektriske materialer generelt er relativt høyt, spesielt når ultralydsonden for diagnose bruker mindre strøm, er arbeidstemperaturen relativt lav, og den kan fungere i lang tid uten feil. Medisinske ultralydsonder har relativt høye temperaturer og krever separat kjøleutstyr.
(3) Følsomhet. Det avhenger hovedsakelig av selve produksjonsplaten. Den elektromekaniske koblingskoeffisienten er stor og følsomheten er høy; ellers er følsomheten lav.
Når spenning påføres piezoelektrisk keramikk, vil det oppstå mekanisk deformasjon med endringer i spenning og frekvens. På den annen side, når den piezoelektriske keramikken vibreres, genereres en ladning. Ved å bruke dette prinsippet, når et elektrisk signal påføres en vibrator som består av to piezoelektriske keramikk eller en piezoelektrisk keramikk og en metallplate, et såkalt bimorft element, sendes det ut ultralydbølger på grunn av bøyningsvibrasjoner. Omvendt, når ultralydvibrasjon påføres et bimorft element, genereres et elektrisk signal. Basert på de ovennevnte effektene kan piezoelektrisk keramikk brukes som ultralydsensorer.
Som en ultralydsensor er en sammensatt vibrator fleksibelt festet på basen. Komposittvibratoren er en kombinasjon av en resonator og en bimorf piezoelektrisk elementvibrator sammensatt av en metallplate og en piezoelektrisk keramisk plate. Resonatoren er i form av en trompet, formålet er å effektivt utstråle ultralydbølgene som genereres på grunn av vibrasjon, og å effektivt konsentrere ultralydbølgene i den sentrale delen av vibratoren.
Fordelene med ultralydavstandssensoren: den langsgående oppløsningen er høy, og den kan identifisere gjennomsiktige, gjennomskinnelige og diffuse refleksjonsobjekter; spesielt egnet for berøringsfri måling i mørke, fuktige og andre tøffe forhold; basert på ultralydsensorsensorsystemet Det er enkelt å realisere miniatyrisering og integrasjon.
