Ultrazvočni senzor

        Ultrazvočni senzorji so senzorji, razviti z značilnostmi ultrazvoka. Ultrazvočni strežni senzorji so senzorji, ki pretvorijo ultrazvočne signale v druge energetske signale (običajno električni signali). Ultrazvok je mehanski val z vibracijsko frekvenco, višjo od 20kHz. Ima značilnosti visoke frekvence, kratke valovne dolžine, majhnega pojava difrakcije, zlasti dobre usmerjenosti in je lahko žarek in usmerjena širjenje. Ultrazvok ima veliko sposobnost prodirati tekočine in trdne snovi, zlasti v trdnih snovi, ki so neprozorne za sončno svetlobo. Ultrazvočni valovi, ki srečujejo nečistoče ali vmesnike, bodo ustvarili pomembne odseve, da bi oblikovali odsevne odmeve, dotikanje premikajočih se predmetov pa lahko povzroči dopplerjev učinek. Ultrazvočni senzorji se pogosto uporabljajo v industriji, nacionalni obrambi, biomedicini itd.

Naprava, ki opravlja to funkcijo, je ultrazvočni senzor, ki se tradicionalno imenuje ultrazvočni pretvornik ali ultrazvočna sonda.

Glavni kazalniki zmogljivosti ultrazvočnih senzorjev

Jedro ultrazvočne sonde je piezoelektrični čip v plastični ali kovinski jakni. Morda je veliko vrst materialov, ki predstavljajo rezino. Velikost rezin, kot sta premer in debelina, je tudi različna, zato je delovanje vsake sonde drugačne, pred uporabo moramo razumeti njegovo delovanje. Glavni kazalniki zmogljivosti ultrazvočnih senzorjev vključujejo:

    (1) Delovna frekvenca. Pogostost delovanja je resonančna frekvenca piezoelektrične rezine. Kadar je frekvenca izmenične napetosti, ki se uporablja nanjo, enaka resonančni frekvenci čipa, je izhodna energija največja, občutljivost pa tudi najvišja.

    (2) delovna temperatura. Ker je točka piezoelektričnih materialov na splošno razmeroma visoka, še posebej, če ultrazvočna sonda za diagnozo porabi manj moči, je delovna temperatura razmeroma nizka in lahko dolgo deluje brez odpovedi. Medicinske ultrazvočne sonde imajo razmeroma visoke temperature in zahtevajo ločeno hladilno opremo.

    (3) občutljivost. V glavnem je odvisno od same proizvodne rezine. Elektromehanski koeficient spajanja je velik in občutljivost je velika; V nasprotnem primeru je občutljivost nizka.

Načelo strukture in delovanja

    Ko se napetost uporabi za piezoelektrično keramiko, se bo s spremembami napetosti in frekvence pojavila mehanska deformacija. Po drugi strani, ko je piezoelektrična keramika vibrirana, nastane naboj. Z uporabo tega načela, ko se električni signal nanese na vibrator, sestavljen iz dveh piezoelektrične keramike ali piezoelektrične keramike in kovinskega lista, tako imenovanega bimorfnega elementa, se ultrazvočni valovi zaradi upogibanja vibracij oddajajo ultrazvočni valovi. Nasprotno, ko se ultrazvočna vibracija nanese na element bimorfu, se ustvari električni signal. Na podlagi zgornjih učinkov lahko piezoelektrična keramika uporabimo kot ultrazvočni senzorji.

    Tako kot ultrazvočni senzor je tudi sestavljeni vibrator prožno pritrjen na dnu. Kompozitni vibrator je kombinacija resonatorja in vibratorja bimorfnega piezoelektričnega elementa, sestavljenega iz kovinske pločevine in piezoelektrične keramične pločevine. Resonator je v obliki trobente, namen je učinkovito sevanje ultrazvočnih valov, ustvarjenih zaradi vibracij, in učinkovito koncentrirati ultrazvočne valove v osrednjem delu vibratorja.

    Prednosti ultrazvočnega strelnega senzorja: vzdolžna ločljivost je visoka in lahko prepozna prozorne, prosojne in razpršene odbojne predmete; Še posebej primerno za merjenje brez stika v temnih, vlažnih in drugih ostrih pogojih; Na podlagi sistema za zaznavanje ultrazvočnega senzorja je enostavno uresničiti miniaturizacijo in integracijo.