Vizualizări: 87 Autor: Editor site Ora publicării: 2020-04-14 Origine: Site
Senzorii cu ultrasunete sunt senzori dezvoltați folosind caracteristicile ultrasunetelor. Senzorii cu ultrasunete sunt senzori care convertesc semnalele ultrasonice în alte semnale de energie (de obicei semnale electrice). Ultrasunetele este o undă mecanică cu o frecvență de vibrație mai mare de 20 kHz. Are caracteristicile de înaltă frecvență, lungime de undă scurtă, fenomen de difracție mic, directivitate deosebit de bună și poate fi propagare rază și direcțională. Ultrasunetele au o mare capacitate de a pătrunde în lichide și solide, în special în solidele care sunt opace la lumina soarelui. Undele ultrasonice care întâlnesc impurități sau interfețe vor produce reflexii semnificative pentru a forma ecouri reflectate, iar atingerea obiectelor în mișcare poate produce efect Doppler. Senzorii cu ultrasunete sunt utilizați pe scară largă în industrie, apărare națională, biomedicină etc.
Dispozitivul care îndeplinește această funcție este un senzor cu ultrasunete, care este denumit în mod tradițional traductor ultrasonic sau sondă ultrasonică.
| Frecvența centrală | 40±1,0KHz |
| Nivelul presiunii sonore de transmisie | 100 dB min. |
| Sensibilitate de recepție | -72dB min. |
| Sensibilitate la eco | ≥230mV |
| Sună (ms) | 1,2 max |
| Capacitate la | 1Khz±20% 2400pF |
| Tensiune maximă de conducere (continuare) | 20Vrms |
| Unghiul total al fasciculului | -6dB 47° tipic |
| Timp de dezintegrare | ≤1,2 ms |
| Temperatura de operare | -30~+80℃ |
| Temperatura de depozitare | -30~+80℃ |
Miezul unei sonde cu ultrasunete este un cip piezoelectric în mantaua sa din plastic sau metal. Pot exista multe tipuri de materiale care constituie napolitana. Mărimea plachetei, cum ar fi diametrul și grosimea, sunt, de asemenea, diferite, astfel încât performanța fiecărei sonde este diferită, trebuie să înțelegem performanța acesteia înainte de utilizare. Principalii indicatori de performanță ai senzorilor cu ultrasunete includ:
(1) Frecvența de lucru. Frecvența de funcționare este frecvența de rezonanță a plachetei piezoelectrice. Când frecvența tensiunii AC aplicată acestuia este egală cu frecvența de rezonanță a cipului, energia de ieșire este cea mai mare și sensibilitatea este, de asemenea, cea mai mare.
(2) Temperatura de lucru. Deoarece punctul Curie al materialelor piezoelectrice este în general relativ ridicat, mai ales atunci când sonda cu ultrasunete pentru diagnosticare utilizează mai puțină energie, temperatura de lucru este relativ scăzută și poate funcționa mult timp fără defecțiuni. Sondele medicale cu ultrasunete au temperaturi relativ ridicate și necesită echipamente frigorifice separate.
(3) Sensibilitate. Depinde în principal de napolitana în sine. Coeficientul de cuplare electromecanic este mare, iar sensibilitatea este mare; în caz contrar, sensibilitatea este scăzută.
Când se aplică tensiune ceramicii piezoelectrice, se va produce deformare mecanică cu modificări ale tensiunii și frecvenței. Pe de altă parte, atunci când ceramica piezoelectrică este vibrată, se generează o sarcină. Folosind acest principiu, atunci când un semnal electric este aplicat unui vibrator compus din două ceramică piezoelectrică sau o ceramică piezoelectrică și o foaie de metal, așa-numit element bimorf, sunt emise unde ultrasonice din cauza vibrației de încovoiere. În schimb, atunci când vibrația ultrasonică este aplicată unui element bimorf, este generat un semnal electric. Pe baza efectelor de mai sus, ceramica piezoelectrică poate fi folosită ca senzori ultrasonici.
La fel ca un senzor cu ultrasunete, un vibrator compus este fixat flexibil pe bază. Vibratorul compozit este o combinație între un rezonator și un vibrator cu element piezoelectric bimorf compus dintr-o foaie de metal și o foaie ceramică piezoelectrică. Rezonatorul are forma unei trompete, scopul este de a radia eficient undele ultrasonice generate din cauza vibrației și de a concentra eficient undele ultrasonice în partea centrală a vibratorului.
Avantajele senzorului cu ultrasunete: rezoluția longitudinală este mare și poate identifica obiecte transparente, translucide și cu reflexie difuză; potrivit în special pentru măsurarea fără contact în condiții întunecate, umede și alte condiții dure; bazat pe sistemul de detectare cu senzori ultrasonici Este ușor de realizat miniaturizarea și integrarea.
