Verwante kennis van ultrasoniese transducer sensors

basiese inleiding:

Ultrasoniese transducers sensor is ontwikkel deur gebruik te maak van die eienskappe van ultraklank. Dit het die kenmerke van hoë frekwensie, kort golflengte, klein diffraksie verskynsel, veral goeie rigting, wat strale kan word en rigtingmatig voortplant. Ultrasoniese golwe het 'n groot vermoë om vloeistowwe en vaste stowwe binne te dring. Ultrasoniese golwe sal beduidende refleksies veroorsaak wanneer hulle onsuiwerhede of raakvlakke teëkom, wat eggo's vorm, en hulle kan doppler-effekte produseer wanneer hulle bewegende voorwerpe teëkom. Daarom word ultrasoniese toetsing wyd gebruik in die industrie, nasionale verdediging, biomedisyne, ens. Om ultraklank as 'n opsporingsmetode te gebruik, moet ultraklank gegenereer en ontvang word. Die toestel wat hierdie funksie verrig, is 'n ultrasoniese sensor, wat gewoonlik 'n ultrasoniese transducer of 'n ultrasoniese sonde genoem word.

 Komponent:

Die akoestiese golfsonde is hoofsaaklik saamgestel uit piëso-elektriese wafers, wat ultrasoniese golwe kan oordra en ontvang. Lae-krag ultraklank probes word meestal gebruik vir opsporing. Dit het baie verskillende strukture, wat verdeel kan word in reguit sonde (langsgolf), skuins sonde (dwarsgolf), oppervlakgolfsonde (oppervlakgolf), sonde (lamgolf), dubbele sonde (een sonderefleksie, een sondeontvangs), ens.

Werksbeginsel:

Mense kan die klank hoor omdat die voorwerpvibrasie in die reeks van 20KHZ is, meer as 20KHZ word ultrasonies genoem, en minder as 20HZ word infraklank genoem. 

Ultraklank is 'n soort meganiese ossillasie in elastiese medium, wat twee vorme het: transversale ossillasie (dwarsgolf) en longitudinale ossillasie (longitudinale golf). Die toepassing in die industrie neem hoofsaaklik longitudinale ossillasie aan. Ultrasoniese golwe kan voortplant in gasse, vloeistowwe en vaste stowwe, en hul voortplantingsspoed verskil. Daarbenewens het dit ook breking en refleksie verskynsels, en verswakking tydens voortplanting. Die frekwensie van ultrasoniese golwe nie-kontak ultrasoniese vlak meter word voortplant in die lug is laag, oor die algemeen tiene van KHZ, terwyl in vaste stowwe en vloeistowwe, kan die frekwensie hoër wees. Die verswakking is vinniger in die lug, terwyl dit in vloeistof en vaste stof versprei, die verswakking is klein, en die verspreiding is langer. Deur gebruik te maak van die kenmerke van ultraklank, kan dit gemaak word in verskeie ultrasoniese sensors, toegerus met verskillende stroombane, en gemaak word in verskeie ultrasoniese meetinstrumente en toestelle, en hulle word wyd gebruik in die kommunikasie, mediese toestelle en ander aspekte.

Die belangrikste materiale van 200KHz ultrasoniese transducer is piëzo-elektriese kristal (elektrostriksie) en nikkel-yster-aluminiumlegering (magnetostriksie). Elektrostriktiewe materiale sluit loodsirkonaattitanaat (PZT) ensovoorts in. Die ultrasoniese sensor wat uit piëzo-elektriese kristal bestaan, is 'n omkeerbare sensor. Dit kan elektriese energie omskakel in meganiese ossillasie om ultrasoniese golwe op te wek. Terselfdertyd, wanneer dit ultrasoniese golwe ontvang, kan dit ook in elektriese energie omgeskakel word, sodat dit in senders of ontvangers verdeel kan word. Sommige ultrasoniese sensors kan beide stuur en ontvang. Slegs die klein ultrasoniese sensor word hier bekendgestel. Daar is 'n effense verskil tussen stuur en ontvang. Dit is geskik vir oordrag in die lug, en die werkfrekwensie is oor die algemeen 23-25KHZ en 40-45KHZ. Hierdie tipe ultrasoniese sensor is geskik vir afstandbeheer, anti-diefstal en ander doeleindes. Daar is T/R-40-60, T/R-40-12, ens. (waar T beteken stuur, R beteken ontvang, 40 beteken die frekwensie is 40KHZ, 16 en 12 beteken sy buitenste deursnee, in millimeter). Daar is ook 'n verseëlde ultrasoniese sensor (MA40EI-tipe). Dit word gekenmerk deur waterdig (maar nie in water nie), en kan as 'n materiaalvlak- en nabyheidsskakelaar gebruik word. Sy werkverrigting is beter. Daar is drie basiese tipes ultrasoniese toepassings, transmissie tipe word gebruik vir afstandbeheer, anti-diefstal alarm, outomatiese deur, nabyheid skakelaar, ens .; geskei weerkaatsingstipe word gebruik vir afstandmeting, vloeistofvlak of materiaalvlak; refleksie tipe word gebruik vir materiaal fout opsporing, dikte meting, ens. Dit bestaan ​​uit stuursensor (of golfsender), ontvangsensor (of golfontvanger), beheerdeel en kragtoevoerdeel. Die sendersensor bestaan ​​uit 'n sender en 'n keramiekvibrator-omskakelaar met 'n deursnee van ongeveer 15 mm. Die funksie van die transducer is om die elektriese vibrasie-energie van die keramiekvibrator in superenergie om te skakel en in die lug uit te straal; terwyl die ontvangsensor saamgestel is uit 'n keramiese vibrator-omskakelaar wat saamgestel is met 'n versterkerkring, ontvang die transducer die golf om meganiese vibrasie te produseer en omskep dit in elektriese energie, wat gebruik word as die uitset van die ultrasoniese sensor-ontvanger om die oordragende super op te spoor. In werklike gebruik kan die keramiekvibrator wat as die oordragsensor gebruik word, ook gebruik word. Word gebruik as 'n keramiekvibrator vir die ontvangersensor. Die beheerdeel beheer hoofsaaklik die pulskettingfrekwensie, dienssiklus, yl modulasie, tel en opsporingsafstand wat deur die sender gestuur word.

Werksprogram

As 'n 40KHz hoëfrekwensiespanning op die piëso-elektriese keramiekplaat (dubbele kristal-ossillator) met 'n resonansiefrekwensie van 40KHz in die transmitterende sensor toegepas word, sal die piëso-elektriese keramiekplaat uitbrei en saamtrek volgens die polariteit van die toegepaste hoëfrekwensiespanning, dan ultra-sonic waves, 40 en 40 golwe. golf koper materiaal ultrasoniese transducer propageer in die vorm van digtheid (die graad van digtheid kan gemoduleer word deur die beheer kring) en word oorgedra na die golf ontvanger. Die ontvanger gebruik die beginsel van die piëso-elektriese effek wat deur die druksensor gebruik word, dit wil sê om druk op die piëzo-elektriese element toe te pas om die piëso-elektriese element te laat rek, dan 'n 40KHz sinus met 'n '+' pool aan die een kant en 'n '-' paal aan die ander kant. Omdat die amplitude van die hoëfrekwensiespanning klein is, moet dit versterk word. Ultrasoniese sensors laat die bestuurder toe om veilig te rugsteun. Die beginsel is om enige struikelblokke op of naby die teruglooppaadjie op te spoor en betyds 'n waarskuwing uit te reik. Die ontwerpte opsporingstelsel kan beide hoorbare en visuele hoorbare en visuele waarskuwings terselfdertyd verskaf. Die waarskuwing dui aan dat die afstand en rigting van hindernisse in die blinde sone opgespoor word. Op hierdie manier, of dit nou parkeer of op 'n smal plek ry, sal die bestuurder se sielkundige druk met behulp van die omgekeerde hindernis-alarmopsporingstelsel verminder word, en die bestuurder kan die nodige aksies met gemak neem.

Om

Let op wanneer jy gebruik:

1. Om betroubaarheid en lang dienslewe te verseker, moenie die sensor buite gebruik of waar die temperatuur hoër is as die aangewese temperatuur nie.

2. Die ultrasoniese sensor gebruik lug as die transmissiemedium, dus wanneer die plaaslike temperatuur anders is, kan die refleksie en breking by die grens wanfunksie veroorsaak, en die opsporingsafstand sal ook verander wanneer die wind waai. Daarom moet ultrasoniese sensors nie langs toerusting soos gedwonge ventilators gebruik word nie.

3. Die straal van die lugspuitstuk het veelvuldige frekwensies, so dit sal die ultrasoniese sensor beïnvloed en moet nie naby die sensor gebruik word nie.

4. Die waterdruppels op die oppervlak van die sensor verkort die opsporingsafstand.

5. Materiale soos poeier en katoengare kan nie opgespoor word wanneer hulle klank absorbeer nie (reflektiewe sensor).

6. Die ultrasoniese sensor kan in vakuumarea of ​​ontploffingsvaste area gebruik word.

7. Moenie die ultrasoniese sensor in 'n area met stoom gebruik nie; die atmosfeer in hierdie area is ongelyk. 'n Temperatuurgradiënt sal gegenereer word, wat meetfoute sal veroorsaak.