Прымяненне п'езаэлектрычнага керамічнага пераўтваральніка ў ультрагукавым далямеры

За апошнія 20 гадоў, п'езаэлектрычныя керамічныя пераўтваральнікі хутка развіваліся ў краіне і за мяжой. Дзякуючы простай вытворчасці, нізкай цане і добрай стабільнасці, ён шырока выкарыстоўваецца ў галіне электронікі, святла, цяпла і акустыкі і мае шырокае развіццё. перспектыва. Ультрагукавыя пераўтваральнікі з п'езаэлектрычнай керамікі могуць вырабляць ультрагукавыя хвалі з добрай накіраванасцю. Яны ідэальна падыходзяць для вымярэння такіх параметраў, як хуткасць і адлегласць, і могуць працаваць стабільна і надзейна нават у суровых умовах навакольнага асяроддзя.

П'езаэлектрычныя ультрагукавыя пераўтваральнікі вырабляюцца з выкарыстаннем п'езаэлектрычнага эфекту п'езаэлектрычных матэрыялаў. Палярызаваны п'езаэлектрычны матэрыял падвяргаецца механічнай дэфармацыі пад дзеяннем прыкладзенага электрычнага поля. Гэта называецца зваротным п'езаэлектрычным эфектам. І наадварот, механічная дэфармацыя п'езаэлектрычнага матэрыялу таксама стварае напружанне, якое называецца станоўчым п'езаэлектрычным эфектам. Выкарыстоўваючы зваротны п'езаэлектрычны эфект, высокачашчыннае напружанне можна пераўтварыць у высокачашчынную механічную вібрацыю для генерацыі ультрагукавых хваль; станоўчы п'езаэлектрычны эфект таксама можа быць выкарыстаны для пераўтварэння атрыманай ультрагукавой вібрацыі ў электрычны сігнал. Вось як працуе ультрагукавой пераўтваральнік. Датчык вымярэння адлегласці можна разглядаць як сетку J з чатырма клемамі, якая мае электрычны і механічны канец. Сіла F і хуткасць механічнага канца, напружанне і ток электрычнай клемы лінейныя адносна адзін аднаго, дзе z — пастаяннае напружанне (або электрычны імпеданс электрычнага кароткага замыкання; электрычная праводнасць пры пастаяннай хуткасці; A называецца сілавым фактарам, і гэтыя параметры звычайна з'яўляюцца функцыяй частаты.

Выбар п'езаэлектрычных матэрыялаў

П'езаэлектрычныя матэрыялы для вырабу ультрагукавога датчыка пераўтваральніка ўключаюць п'езаэлектрычныя монакрышталі, полікрышталічную п'езаэлектрычную кераміку, п'езаэлектрычныя высокія палімеры і п'езаэлектрычныя кампазітныя матэрыялы. Сярод іх п'езаэлектрычная кераміка з тытанату свінцу мае такія перавагі, як высокая механічная трываласць, устойлівасць да тэмпературы і вільготнасці, нізкі кошт і добры электрамеханічны эфект сувязі, і яна шырока выкарыстоўваецца ў ультрагукавых пераўтваральніках. Ультрагукавы пераўтваральнік ультрагукавога далямера выкарыстоўвае п'езаэлектрычную кераміку з тытанату свінцу ў якасці матэрыялу вібратара.