Relateret viden om ultralydstransducersensorer

grundlæggende introduktion:

Ultralydstransducersensor er udviklet ved at bruge ultralyds egenskaber. Det har karakteristika af høj frekvens, kort bølgelængde, lille diffraktionsfænomen, især god retningsbestemmelse, som kan blive til stråler og forplante sig retningsbestemt. Ultralydsbølger har en stor evne til at trænge igennem væsker og faste stoffer. Ultralydsbølger vil forårsage betydelige refleksioner, når de støder på urenheder eller grænseflader, danner ekkoer, og de kan producere doppler-effekter, når de støder på objekter i bevægelse. Derfor er ultralydstest meget brugt i industrien, det nationale forsvar, biomedicin osv. For at bruge ultralyd som detektionsmetode skal ultralyd genereres og modtages. Enheden, der udfører denne funktion, er en ultralydssensor, som sædvanligvis kaldes en ultralydstransducer eller en ultralydssonde.

 Komponent:

Den akustiske bølgesonde er hovedsageligt sammensat af piezoelektriske wafere, som kan transmittere og modtage ultralydsbølger. Ultralydsonder med lav effekt bruges mest til detektion. Den har mange forskellige strukturer, som kan opdeles i lige sonde (langsgående bølge), skrå sonde (tværbølge), overfladebølgesonde (overfladebølge), sonde (lambølge), dobbeltsonde (én sonderefleksion, én sondemodtagelse) osv.

Arbejdsprincip:

Folk kan høre lyden, fordi objektets vibration er i området 20KHZ, mere end 20KHZ kaldes ultralyd, og mindre end 20HZ kaldes infralyd. 

Ultralyd er en slags mekanisk svingning i elastisk medium, som har to former: tværgående svingninger (tværbølge) og langsgående svingninger (langsgående bølge). Anvendelsen i industrien vedtager hovedsageligt langsgående oscillation. Ultralydsbølger kan forplante sig i gasser, væsker og faste stoffer, og deres udbredelseshastigheder er forskellige. Derudover har det også refraktions- og reflektionsfænomener og dæmpning under udbredelsen. Frekvensen af ​​ultralydsbølger berøringsfri ultralydsniveaumåler forplanter sig i luften er lav, generelt titusinder af KHZ, mens i faste stoffer og væsker kan frekvensen være højere. Dæmpningen er hurtigere i luften, mens den breder sig i væske og fast, dæmpningen er lille, og spredningen er længere. Ved at bruge ultralyds egenskaber kan den laves til forskellige ultralydssensorer, udstyret med forskellige kredsløb og laves til forskellige ultralydsmåleinstrumenter og -enheder, og de er meget udbredt i kommunikation, medicinske apparater og andre aspekter.

De vigtigste materialer af 200KHz ultralydstransducer er piezoelektrisk krystal (elektrostriktion) og nikkel-jern-aluminiumslegering (magnetostriktion). Elektrostriktive materialer omfatter blyzirkonattitanat (PZT) og så videre. Ultralydssensoren, der består af piezoelektrisk krystal, er en reversibel sensor. Det kan konvertere elektrisk energi til mekanisk oscillation for at generere ultralydsbølger. Når den samtidig modtager ultralydsbølger, kan den også omdannes til elektrisk energi, så den kan opdeles i sendere eller modtagere. Nogle ultralydssensorer kan både sende og modtage. Kun den lille ultralydssensor introduceres her. Der er en lille forskel mellem at sende og modtage. Den er velegnet til transmission i luften, og arbejdsfrekvensen er generelt 23-25KHZ og 40-45KHZ. Denne type ultralydssensor er velegnet til afstand, fjernbetjening, tyverisikring og andre formål. Der er T/R-40-60, T/R-40-12 osv. (hvor T betyder at sende, R betyder at modtage, 40 betyder at frekvensen er 40KHZ, 16 og 12 betyder dens ydre diameter i millimeter). Der er også en forseglet ultralydssensor (MA40EI type). Den er kendetegnet ved at være vandtæt (men ikke i vand), og kan bruges som materialeniveau- og nærhedsafbryder. Dens ydeevne er bedre. Der er tre grundlæggende typer af ultralydsapplikationer, transmissionstype bruges til fjernbetjening, tyverialarm, automatisk dør, nærhedsafbryder osv.; separeret reflektionstype bruges til afstandsmåling, væskeniveau eller materialeniveau; reflektionstype bruges til materialefejldetektion, tykkelsesmåling osv. . Den er sammensat af sendesensor (eller bølgesender), modtagende sensor (eller bølgemodtager), kontroldel og strømforsyningsdel. Sendersensoren er sammensat af en sender og en keramisk vibratortransducer med en diameter på omkring 15 mm. Transducerens funktion er at omdanne den keramiske vibrators elektriske vibrationsenergi til superenergi og stråle ud i luften; mens den modtagende sensor er sammensat af en keramisk vibratortransducer Sammensat med et forstærkerkredsløb, modtager transduceren bølgen for at producere mekanisk vibration og konverterer den til elektrisk energi, som bruges som output fra ultralydssensormodtageren til at detektere den transmitterende super. Ved faktisk brug kan den keramiske vibrator, der bruges som transmitterende sensor, også bruges. Anvendes som keramisk vibrator til modtagersensoren. Kontroldelen styrer hovedsageligt pulskædefrekvensen, driftscyklus, sparsom modulering, tælle- og detekteringsafstand sendt af senderen.

Arbejdsprogram

Hvis en 40KHz højfrekvent spænding påføres den piezoelektriske keramiske plade (dobbelt krystaloscillator) med en resonansfrekvens på 40KHz i den transmitterende sensor, vil den piezoelektriske keramiske plade udvide sig og trække sig sammen i overensstemmelse med polariteten af den påførte højfrekvente højfrekvente spænding, ultrabølger, ultrabølger og ultrabølger. bølge messing materiale ultralydstransducer forplanter sig i form af tæthed (graden af ​​tæthed kan moduleres af styrekredsløbet) og sendes til bølgemodtageren. Modtageren bruger princippet om den piezoelektriske effekt, der bruges af tryksensoren, det vil sige at påføre tryk på det piezoelektriske element for at få det piezoelektriske element til at belaste, derefter en 40KHz sinus med en '+'-pol på den ene side og en '-'-pol på den anden side. Fordi amplituden af ​​højfrekvent spænding er lille, skal den forstærkes. Ultralydssensorer giver føreren mulighed for at bakke sikkert. Princippet er at opdage eventuelle forhindringer på eller i nærheden af ​​bakstien og give en advarsel i tide. Det designede detektionssystem kan give både hørbare og visuelle hørbare og visuelle advarsler på samme tid. Advarslen angiver, at afstanden og retningen af ​​forhindringer i den blinde zone registreres. På denne måde, hvad enten det drejer sig om parkering eller kørsel på et smalt sted, vil førerens psykologiske pres ved hjælp af detektionssystemet for bakning forhindring blive reduceret, og føreren kan nemt tage de nødvendige handlinger.

Til

Bemærk ved brug:

1. For at sikre pålidelighed og lang levetid må sensoren ikke bruges udendørs, eller hvor temperaturen er højere end den nominelle temperatur.

2. Ultralydssensoren bruger luft som transmissionsmedie, så når den lokale temperatur er anderledes, kan reflektionen og brydningen ved grænsen forårsage fejlfunktion, og detektionsafstanden vil også ændre sig, når vinden blæser. Derfor bør ultralydssensorer ikke bruges ved siden af ​​udstyr såsom tvungne ventilatorer.

3. Strålen fra luftdysen har flere frekvenser, så den vil påvirke ultralydssensoren og bør ikke bruges i nærheden af ​​sensoren.

4. Vanddråberne på overfladen af ​​sensoren forkorter detekteringsafstanden.

5. Materialer som pulver og bomuldsgarn kan ikke detekteres, når de absorberer lyd (reflekterende sensor).

6. Ultralydssensoren kan bruges i vakuumområde eller eksplosionssikkert område.

7. Brug ikke ultralydssensoren i et område med damp; atmosfæren i dette område er ujævn. En temperaturgradient vil blive genereret, som vil forårsage målefejl.