Prestasie-aanwysers Ultrasoniese afstandsensor

Ultrasoniese afstandsensor kan wyd gebruik word in verwante velde soos vlak, vloeistofvlak, monitering, robot teen botsing, verskeie ultrasoniese nabyheidskakelaars en anti-diefstal alarms. Dit is betroubaar in die werking, maklik om te installeer, waterdig, met 'n klein lanseringshoek, hoë sensitiwiteit en gerief. Dit is aan 'n industriële vertooninstrument gekoppel en verskaf ook 'n sonde met 'n groot uitstralingshoek. Die ontwerpbeginsel van die ultrasoniese afstandsensor is dat die ultrasoniese sensor 'n sensor is wat ontwikkel is deur die eienskappe van ultrasoniese golwe te gebruik. Ultrasoniese golf is 'n soort meganiese golf met 'n vibrasiefrekwensie hoër as dié van klankgolwe. Dit word gegenereer deur die vibrasie van die transducer wafer onder die opwekking van spanning. Dit het 'n hoë frekwensie, kort golflengte, klein diffraksie verskynsel, veral goeie rigting kan straal georiënteerd wees. Eienskappe soos kommunikasie. 

Ultrasoniese golwe het 'n groot vermoë om vloeistowwe en vaste stowwe binne te dring, veral in die sonlig-ondeursigtige vaste stowwe, wat dieptes van etlike tientalle meters kan binnedring. Wanneer 'n ultrasoniese golf 'n onsuiwerheid of 'n koppelvlak tref, sal dit 'n beduidende refleksie produseer om 'n refleksie in 'n eggo te vorm, wat 'n doppler-effek kan produseer wanneer dit 'n bewegende voorwerp tref. Daarom word ultrasoniese toetsing wyd gebruik in die industriële, nasionale verdediging, biomediese en ander velde. Ultraklank word as 'n opsporingsmiddel gebruik, en ultrasoniese golwe en ultrasoniese golwe moet gegenereer word. Die toestel wat hierdie funksie verrig, is 'n ultrasoniese afstandmetingsensor, wat gewoonlik 'n ultrasoniese transducer of 'n ultrasoniese sonde genoem word. Ultrasoniese afstand sensor prestasie aanwysers, die kern van die ultrasoniese sonde is 'n piëso-elektriese film in sy plastiek baadjie of metaal baadjie. Daar is baie soorte materiale wat die wafer vorm. Die grootte van die wafer, soos deursnee en dikte, is anders, so die werkverrigting van elke sonde is anders. Ons moet die prestasie daarvan ken voordat ons dit gebruik. Die belangrikste prestasie-aanwysers van ultrasoniese sensors sluit die volgende aspekte in.

2. Werkstemperatuur.
Aangesien die curiepunt van die piëzo-elektriese materiaal oor die algemeen hoog is, gebruik veral die diagnostiese ultrasoniese sonde minder krag, dus is die bedryfstemperatuur laer en kan dit vir 'n lang tyd werk sonder om mislukking te veroorsaak. Mediese ultraklanksondes is relatief warm en benodig aparte verkoelingstoerusting.

Dit hang hoofsaaklik af van die vervaardiging van die wafer self. Die elektromeganiese koppelingskoëffisiënt is groot, die sensitiwiteit is hoog en die sensitiwiteit is laag. Die werking van die ultrasoniese afstandsensorstruktuur van spanning word toegepas op piëzo-elektriese keramiek, wat meganiese vervorming sal veroorsaak met die veranderinge in die spanning en frekwensie. Aan die ander kant word 'n elektriese lading gegenereer wanneer die piëso-elektriese keramiek vibreer. Met hierdie beginsel, wanneer 'n vibrator uit twee piëzo-elektriese keramiek of 'n stuk piëzo-elektriese keramiek bestaan ​​en 'n metaalstuk word 'n bimorfe element genoem, word 'n ultrasoniese sein uitgestuur as gevolg van buigvibrasie wanneer 'n elektriese sein toegepas word. Omgekeerd, wanneer ultrasoniese sensor om afstand te meet op die bimorfe element toegepas word, word 'n elektriese sein gegenereer. Op grond van bogenoemde effekte kan piëzo-elektriese keramiek as 'n ultrasoniese sensor gebruik word. Soos 'n ultrasoniese sensor, is 'n saamgestelde vibrator buigsaam aan die basis vasgemaak. 

Die saamgestelde vibrator is 'n kombinasie van 'n resonator en 'n bimorfe vibrator wat bestaan ​​uit 'n metaal en 'n piëso-elektriese keramiek. Die resonator is horingvormig om effektief ultrasoniese golwe wat deur vibrasie gegenereer word uit te straal en om die ultrasoniese golwe effektief in die sentrale gedeelte van die vibrator te konsentreer. Ultrasoniese sensors moet goeie verseëling hê om te verhoed dat dou, reën en stof binnedring buite. Die piëzo-elektriese keramiek is aan die binnekant van die bokant van die metaalkas vasgemaak. Die basis is aan die oop punt van die omhulsel vasgemaak en met 'n hars bedek. Vir ultrasoniese afstandsensordatablad, wat in industriële robotte gebruik word, moet akkuraatheid 1 mm wees en sterk ultrasoniese bestraling word vereis. Met die buigvibrasie van 'n konvensionele bimorfe elementvibrator, is dit onmoontlik om dit teen 'n frekwensie hoër as 75 kHz te bereik. Daarom moet piëzo-elektriese keramiek van vertikale dikte vibrasiemodus gebruik word in die hoëfrekwensie-opsporing. In hierdie geval word die passing van die akoestiese impedansie van die piëso-elektriese keramiek met die lug belangrik. Die akoestiese impedansie van die piëso-elektriese keramiek is 2,6 x 107 kg/m2s en die akoestiese impedansie van lug is 4,3 x 102 kg/m2s. Die verskil kan lei tot 'n groot verlies op die oppervlak van die piëso-elektriese keramiek vibrerende straling. 'n Spesiale materiaal kleef aan die piëzo-elektriese keramiek as 'n akoestiese bypassende laag om by die akoestiese impedansie van die lug te pas. Hierdie struktuur laat die ultrasoniese sensor toe om steeds normaal te werk teen frekwensies tot 100 kHz.