Arbejdsprincip og anvendelse af piezoelektrisk ultralydssensor

Arbejdsprincippet om piezoelektrisk ultralydssensor er hovedsageligt baseret på piezoelektrisk effekt, som bruger elektriske komponenter og andre maskiner til at konvertere trykket, der skal måles, til elektricitet og derefter udfører tilhørende måling. Præcisionsmåleinstrumenter, såsom mange tryktransmittere og tryksensorer. Piezoelektriske ultralydssensorer kan ikke bruges til statiske målinger. Årsagen er, at ladningen efter at være blevet udsat for ekstern kraft kun kan bevares, når kredsløbet har uendelig indgangsmodstand. Følgende er tilvejebragt, Lad os kort tale om anvendelsen af ​​arbejdsprincippet for piezoelektriske ultralydssensorer!

Den faktiske arduino ultralydssensorer kan kun bruges til dynamisk måling. Dens vigtigste piezoelektriske materialer er: dihydrogenphosphat, natriumkaliumtartrat og kvarts. Den piezoelektriske effekt findes på kvarts. Når spændingen ændres, ændres det elektriske felt meget lidt, og nogle andre piezoelektriske krystaller vil erstatte kvarts. Kaliumnatriumtartrat, det har en stor piezoelektrisk koefficient og piezoelektrisk følsomhed, men det kan kun bruges indendørs, hvor luftfugtigheden og temperaturen er relativt lav. fosfat er en kunstig krystal, den kan bruges i omgivelser med høj luftfugtighed og høj temperatur, så dens anvendelse er meget bred. Med udviklingen af ​​teknologi er den piezoelektriske effekt også blevet anvendt på polykrystaller. For eksempel: piezoelektrisk keramik, niobat-magnesiumsyre piezoelektrisk keramik, niobate-seriens piezoelektriske keramik og bariumtitanat piezoelektrisk keramik er alle inkluderet.

Piezoelektrisk effekt ultralydssensor, det er elektromekanisk konvertering og selvdrevet sensor. Dens følsomme komponenter er lavet af piezoelektriske materialer, og når de piezoelektriske materialer udsættes for ydre kraft, vil der blive dannet ladninger på dens overflade. Ladningerne vil passere gennem ladningsforstærkeren, forstærkningen af ​​målekredsløbet og impedanskonverteringen. Den konverteres til en effekt, der er proportional med den modtagne eksterne kraft.

Tekniske parametre for piezoelektriske ultralydssensorer

Den piezoelektriske konstant ultralyds nærhedssensor er en parameter, der måler styrken af ​​den piezoelektriske effekt af et materiale, og den er direkte relateret til følsomheden af ​​det piezoelektriske output. Elastikkonstanten og stivheden af ​​piezoelektriske materialer bestemmer den naturlige frekvens og dynamiske egenskaber for piezoelektriske enheder. For et piezoelektrisk element af en bestemt form og størrelse er dets iboende kapacitans relateret til dielektricitetskonstanten, og den iboende kapacitans påvirker den nedre frekvensgrænse for den piezoelektriske ultralydssensor.

I den piezoelektriske effekt er den mekaniske koblingskoefficient lig med kvadratroden af ​​forholdet mellem den konverterede udgangsenergi (såsom elektrisk energi) og inputenergien (såsom mekanisk energi); det er en vigtig parameter at måle den elektromekaniske energikonverteringseffektivitet af piezoelektriske materialer.

Isolationsmodstanden af ​​piezoelektriske materialer ultralyds nærhedssensor vil reducere ladningslækage og derved forbedre lavfrekvensegenskaberne for piezoelektriske ultralydssensorer. Den temperatur, ved hvilken piezoelektriske materialer begynder at miste deres piezoelektriske egenskaber, kaldes curiepunkttemperaturen.