Ultrasoniese afstandmeting-omskakelaar van piëzo-sensor

Ultraklank verwys na klankgolwe met frekwensies bo 20 kHz en dit is 'n soort meganiese golf. Omdat dit goeie rigting en verdraagsaamheid teenoor die omgewing het, piëzo-ring elektriese sensor word gebruik in wringkragmetingstegnologie. Ultrasoniese afstandmeting is 'n nie-kontak-reekstegniek. Die hoofmetodes is polsmetode, fasemetode en frekwensie-omskakelingsmetode. Ultrasoniese afstandmeting gebruik hoofsaaklik die polsmetode. Die polsmetode van piëzo-klank PZT-materiale bereken die afstandwaarde direk deur die tyd te meet vir die draerpulssein om heen en weer te beweeg oor die afstand wat gemeet moet word. Die formule is D = V t2D /2 waar D die afstandwaarde is waarmee gemeet moet word elektroniese piëzokeramiese skyfkristal ; V is die voortplantingspoed van die draer in die lug; t2D is die draer-retoer-tyd. Die akkuraatheid van die polsmetode-omvang word beïnvloed deur die akkuraatheid van die piëzo-sfeer-omskakelaar , en die akkuraatheid van die tyd word beïnvloed deur die ossillasiefrekwensie. As ultrasoniese golwe as draergolwe gebruik word, en die vereiste afstandsakkuraatheid ΔD ≤ 1 cm, dan is die vereiste tydmetingsakkuraatheid Δt ≤ 5. 9 × 10- 5 s, dit wil sê solank die ossillasiefrekwensie 1. 7× 104 Hz bereik, is dit baie maklik. Piëzo-elektriese ultrasoniese transduktors word gemaak met behulp van die piëzo-elektriese effek van piëzo-transducer-datumblad. Die gepolariseerde piëso-elektriese materiaal ondergaan meganiese vervorming onder die toegepaste elektriese veld. Dit word die omgekeerde piëso-elektriese effek genoem. Omgekeerd genereer die meganiese vervorming van die piëso-elektriese materiaal ook die spanning. Dit word die positiewe piëso-elektriese effek genoem. Die gebruik van die omgekeerde piëzo-elektriese effek, hoëfrekwensie spannings piëzo-energie-oes kan omgeskakel word in hoëfrekwensie meganiese vibrasies om ultrasoniese golwe te genereer; die positiewe ultrasoniese vibrasies kan ook gebruik word om ontvangde ultrasoniese vibrasies in elektriese seine om te skakel. Dit is hoe die ultrasoniese transducer werk. Piëso-elektriese ultrasoniese transducers kan gesien word as vier-terminale netwerke met elektriese en meganiese punte.