Piezoelektrisk ultralydstransducer

Ultralydstransducere er i det væsentlige en klasse af elektromekaniske energikonverteringsenheder, som kan opdeles i piezoelektriske, elektromagnetiske og magnetostriktive typer i henhold til deres arbejdsprincipper. På nuværende tidspunkt er almindelige ultralydstransducere generelt piezoelektriske, hvilket virker ved at bruge de positive og negative piezoelektriske effekter af piezoelektriske materialer. Det piezoelektriske materiale tvinges til at generere elektrisk ladning, hvilket kaldes positiv piezoelektrisk effekt. Omvendt, når et elektrisk felt påføres det piezoelektriske materiale, vil det piezoelektriske materiale producere mekanisk deformation og mekanisk stress. Dette fænomen kaldes omvendt piezoelektrisk effekt. Når ultralydstransducerens påførte elektriske felt er et vekslende signal, kan forskellige former for elastiske bølger exciteres i det piezoelektriske materiale. Når frekvensen af ​​det vekslende elektriske felt falder sammen med den mekaniske resonansfrekvens af det piezoelektriske materiale, er det piezoelektriske materiale i en mekanisk resonanstilstand og bliver til en piezoelektrisk vibrator. Hvis den mekaniske resonansfrekvens er i ultralydsspektret, er den mekaniske bølge, der udsendes af den piezoelektriske vibrator, ultralyd.

I ultralydstestteknologien, den ultralydstransmitterende sonde og den modtagende ultralydsområdesonden kan fremstilles separat ved at bruge de positive og negative piezoelektriske effekter. Fordi den piezoelektriske effekt er reversibel, sender og modtager de fleste ultralydsonder.

Ultralydsafstandsmålesensorer kan opdeles i tre områder: stor, medium og lille i henhold til deres arbejdsafstand. Blandt dem er den lille rækkevidde detektionsafstand mindre end 2m, arbejdsfrekvensen er mellem 90-300kHz; afstanden til detektering af mellemområdet er omkring 20m, arbejdsfrekvensen er mellem 90kHz; den store 300KHz ultralydstransducersensoren er omkring 50m, og arbejdsfrekvensen er mellem 20-30kHz. Derudover er der en lydafstandssensor, hvis detekteringsafstand er større end 50 m, og driftsfrekvensen er omkring 10 kHz.