Piezoelektrický ultrazvukový měnič

Ultrazvukové měniče jsou v podstatě třídou elektromechanických zařízení pro přeměnu energie, které lze podle principu činnosti rozdělit na piezoelektrické, elektromagnetické a magnetostriktivní typy. V současnosti jsou běžné ultrazvukové měniče obecně piezoelektrické, které pracují s využitím pozitivních a negativních piezoelektrických efektů piezoelektrických materiálů. Piezoelektrický materiál je nucen generovat elektrický náboj, který se nazývá pozitivní piezoelektrický jev. Naopak, když je na piezoelektrický materiál aplikováno elektrické pole, piezoelektrický materiál způsobí mechanickou deformaci a mechanické namáhání. Tento jev se nazývá inverzní piezoelektrický jev. Když je elektrické pole aplikované ultrazvukovým snímačem měniče střídavým signálem, mohou být v piezoelektrickém materiálu vybuzeny různé formy elastických vln. Když se frekvence střídavého elektrického pole shoduje s mechanickou rezonanční frekvencí piezoelektrického materiálu, piezoelektrický materiál je ve stavu mechanické rezonance a stává se piezoelektrickým vibrátorem. Pokud je mechanická rezonanční frekvence v ultrazvukovém spektru, mechanická vlna vysílaná piezoelektrickým vibrátorem je ultrazvuková.

V ultrazvukové testovací technologii, ultrazvukové vysílací sondě a přijímací ultrazvuková dálková sonda může být vyrobena samostatně pomocí pozitivních a negativních piezoelektrických efektů. Protože je piezoelektrický jev reverzibilní, většina ultrazvukových sond vysílá i přijímá.

Ultrazvukové snímače vzdálenosti lze rozdělit do tří rozsahů: velké, střední a malé podle jejich pracovní vzdálenosti. Mezi nimi je detekční vzdálenost malého rozsahu menší než 2 m, pracovní frekvence je mezi 90-300 kHz; střední dosah detekční vzdálenost je asi 20 m, pracovní frekvence je mezi 90 kHz; velkých 300 kHz ultrazvukový snímač snímače je asi 50 m a pracovní frekvence je mezi 20-30 kHz. Kromě toho je k dispozici zvukový snímač, jehož detekční vzdálenost je větší než 50 ma pracovní frekvence je asi 10 kHz.