Visningar: 87 Författare: Webbplatsredaktör Publiceringstid: 2020-04-14 Ursprung: Plats
Ultraljudssensorer är sensorer utvecklade med hjälp av egenskaperna hos ultraljud. Ultraljudsavståndssensorer är sensorer som omvandlar ultraljudssignaler till andra energisignaler (vanligtvis elektriska signaler). Ultraljud är en mekanisk våg med en vibrationsfrekvens högre än 20kHz. Det har egenskaperna för hög frekvens, kort våglängd, litet diffraktionsfenomen, särskilt bra riktningsförmåga, och kan vara strål- och riktningsutbredning. Ultraljud har en stor förmåga att penetrera vätskor och fasta ämnen, särskilt i fasta ämnen som är ogenomskinliga för solljus. Ultraljudsvågor som möter föroreningar eller gränssnitt kommer att producera betydande reflektioner för att bilda reflekterade ekon, och beröring av rörliga föremål kan producera dopplereffekt. Ultraljudssensorer används ofta inom industri, nationellt försvar, biomedicin, etc.
Enheten som utför denna funktion är en ultraljudssensor, som traditionellt kallas en ultraljudsgivare eller ultraljudssond.
| Centerfrekvens | 40±1,0KHz |
| Sänder ljudtrycksnivå | 100dB min. |
| Ta emot känslighet | -72dB min. |
| Ekokänslighet | ≥230mV |
| Ringer (ms) | 1,2 max |
| Kapacitans kl | 1Khz±20% 2400pF |
| Max. drivspänning (forts.) | 20 Vrms |
| Total strålvinkel | -6dB 47° typiskt |
| Förfallstid | ≤1,2 ms |
| Driftstemperatur | -30～+80℃ |
| Förvaringstemperatur | -30～+80℃ |
Kärnan i en ultraljudssond är ett piezoelektriskt chip i dess plast- eller metallmantel. Det kan finnas många typer av material som utgör wafern. Storleken på skivan, såsom diameter och tjocklek är också olika, så prestandan för varje sond är annorlunda, vi måste förstå dess prestanda innan användning. De viktigaste prestandaindikatorerna för ultraljudssensorer inkluderar:
(1) Arbetsfrekvens. Driftsfrekvensen är resonansfrekvensen för den piezoelektriska skivan. När frekvensen för växelspänningen som appliceras på den är lika med chipets resonansfrekvens, är utgångsenergin störst och känsligheten också högst.
(2) Arbetstemperatur. Eftersom Curie-punkten för piezoelektriska material i allmänhet är relativt hög, särskilt när ultraljudssonden för diagnos använder mindre ström, är arbetstemperaturen relativt låg och den kan fungera under lång tid utan fel. Medicinska ultraljudssonder har relativt höga temperaturer och kräver separat kylutrustning.
(3) Känslighet. Det beror främst på själva tillverkningsskivan. Den elektromekaniska kopplingskoefficienten är stor och känsligheten hög; annars är känsligheten låg.
När spänning appliceras på piezoelektrisk keramik kommer mekanisk deformation att uppstå med förändringar i spänning och frekvens. Å andra sidan, när den piezoelektriska keramen vibreras, genereras en laddning. Med denna princip, när en elektrisk signal appliceras på en vibrator som består av två piezoelektriska keramer eller en piezoelektrisk keramik och en metallplåt, ett så kallat bimorft element, sänds ut ultraljudsvågor på grund av böjningsvibrationer. Omvänt, när ultraljudsvibrationer appliceras på ett bimorft element, genereras en elektrisk signal. Baserat på ovanstående effekter kan piezoelektrisk keramik användas som ultraljudssensorer.
Som en ultraljudssensor är en sammansatt vibrator flexibelt fixerad på basen. Kompositvibratorn är en kombination av en resonator och en bimorf piezoelektrisk elementvibrator som består av en metallplåt och en piezoelektrisk keramisk plåt. Resonatorn är i form av en trumpet, syftet är att effektivt utstråla de ultraljudsvågor som genereras på grund av vibrationer, och att effektivt koncentrera ultraljudsvågorna i den centrala delen av vibratorn.
Fördelarna med ultraljudsavståndssensorn: den längsgående upplösningen är hög och den kan identifiera transparenta, genomskinliga och diffusa reflektionsobjekt; speciellt lämplig för beröringsfri mätning i mörka, fuktiga och andra svåra förhållanden; baserat på ultraljudssensorns avkänningssystem Det är lätt att realisera miniatyrisering och integration.
