Radiální vibrační režim ultrazvukového měniče

Modelování a experiment ultrazvukového měniče ve vzduchu, frekvenční pásmo Ultrazvukový senzor je obecně úzký, což přímo ovlivňuje jeho detekční výkon pro vysokorychlostně se pohybující cíle. Za účelem vyřešení úzkého pásma ultrazvukového snímače lze jako pomocný přijímač v kombinovaném ultrazvukovém snímači použít mikrominiaturní snímač pro rozšíření přijímací šířky pásma kombinovaného snímače. Snímač je ohybový tahový typ kovového piezoelektrického kompozitního snímače, který se skládá ze dvou tenkých kovových tenkých plášťů sendvičujících piezoelektrický keramický plátek (piezoelektrický vibrátor) polarizovaný ve směru tloušťky. Pod buzením střídavého elektrického pole ultrazvukové frekvence se vysokoimpedanční a malé poloměrové natahovací vibrace piezoelektrického vibrátoru přeměňují na nízkoimpedanční velkoplošné přemístění dutiny tenkého kovového pláště a ultrazvuková vlna je vyzařována do vzduchového média. Naopak, když ultrazvukové vlny působí na měnič, tenký kovový plášť se deformuje, což způsobí, že piezoelektrický vibrátor podstoupí radiální natahovací vibrace a generuje střídavý náboj mezi dvěma elektrodami. To je základní princip činnosti převodníku jako ultrazvukového generátoru a přijímače. Je velmi vhodné vyrobit malý zdvihový, lehký, velký zdvihový mikropohon a mikro-malý ultrazvukový přijímač s nižší rezonanční frekvencí. Vliv materiálových a konstrukčních parametrů Ultrazvukový snímač vzdálenosti na jeho radiálních a podélných režimech vibrací je nezbytným předpokladem pro návrh a výrobu snímače.

Radiální vibrační režim převodníku

Radiální vibrační režim ultrazvukový snímač vzdálenosti úzce souvisí s aplikovaným budicím elektrickým polem, materiálové a konstrukční parametry piezoelektrického vibrátoru mezi nimi jsou odvozeny níže. Piezoelektrický vibrátor je polarizován ve směru osy Z (tj. v axiálním směru), jeho poloměr je Ro a jeho tloušťka je ho; spodní část rally je ve tvaru prstence, její vnější průměr je Ro a její vnitřní průměr je R, za předpokladu, že střídavé piezoelektrické pole je aplikováno na dvě kruhové roviny vibrátoru, a vektor napětí T a vektor intenzity elektrického pole E jsou nezávislé proměnné a vektor deformace S a vektor elektrického posunutí D jsou závislé proměnné, pak rovnice z( zelektrická, může být vyjádřena souřadnice, 8) je elastická poddajná konstantní matrice piezoelektrického materiálu za podmínek konstantního elektrického pole, d představuje piezoelektrickou konstantní matrici a T je volná dielektrická konstantní matrice piezoelektrického materiálu Hrana je připojena k piezoelektrickému vibrátoru za vzniku kovového piezokeramického kompozitu.je to axiální rezonanční frekvence měniče.

Vzhledem k tomu, že výška H pouzdra je malá, to znamená normální vibrace ultrazvukový senzor pro měření vzdálenosti lze studovat přibližně podle symetrického kmitání kruhové tenké desky sevřené periferií. Je známo, že kruhová tenká deska má poloměr R je symetrický kolem osy Z a zatížení aplikované na její hranici je také symetrické podle osy Z, takže pružný zakřivený povrch tenké desky musí být symetrický kolem osy Z. Proto analýza volného kmitání tenké desky v polárním souřadnicovém systému může tento problém zjednodušit. Nechť průhyb kruhové tenké desky v kterémkoli okamžiku t během vibračního procesu, pak lze vyjádřit diferenciální rovnici volné vibrace popisující obvodový sendvičový typ.

Ultrazvukový měnič s dlouhým dosahem

Ultrazvukový měnič s fyzikálními vlastnostmi