اجزاء و ویژگی های سنسور اولتراسونیک

سنسور اولتراسونیک سنسوری است که با استفاده از ویژگی های امواج مافوق صوت ایجاد می شود. موج اولتراسونیک نوعی موج مکانیکی با فرکانس ارتعاش است که از امواج صوتی بالاتر است. این توسط ارتعاش ویفر مبدل تحت تحریک ولتاژ ایجاد می شود. دارای فرکانس بالا، طول موج کوتاه، پدیده پراش کوچک، به ویژه جهت دهی خوب است و می تواند پرتو گرا باشد. امواج مافوق صوت توانایی زیادی در نفوذ به مایعات و جامدات دارند، به ویژه در جامدات غیرشفاف نور خورشید که می توانند به اعماق چند ده متری نفوذ کنند. هنگامی که یک موج اولتراسونیک به یک ناخالصی یا یک رابط برخورد می کند، بازتاب قابل توجهی ایجاد می کند تا یک انعکاس را به یک اکو تبدیل کند، که می تواند اثر داپلر را هنگام برخورد با یک جسم متحرک ایجاد کند. بنابراین، آزمایش اولتراسونیک به طور گسترده در زمینه های صنعتی، دفاع ملی، زیست پزشکی و سایر زمینه ها استفاده می شود. اولتراسوند به عنوان وسیله ای برای تشخیص استفاده می شود، امواج اولتراسونیک و امواج اولتراسونیک باید تولید شوند. دستگاهی که این عملکرد را انجام می دهد یک حسگر اولتراسونیک است که معمولاً مبدل اولتراسونیک یا پروب اولتراسوند نامیده می شود.

جزء 

مدار سنسور فاصله اولتراسونیک عمدتا از یک ویفر پیزوالکتریک تشکیل شده است که می تواند امواج مافوق صوت و همچنین امواج اولتراسونیک را منتشر کند. برای تشخیص از پروب های اولتراسوند با قدرت کوچک استفاده می شود. دارای پیکربندی های مختلفی است که می توان آنها را به کاوشگر مستقیم (موج طولی)، کاوشگر مورب (موج عرضی)، پروب موج سطحی (موج سطحی)، پروب موج بره (موج لامپ)، پروب دوتایی (یک انعکاس پروب، یک دریافت پروب) تقسیم کرد.

عملکرد

هسته مبدل اندازه گیری فاصله اولتراسونیک یک ویفر پیزوالکتریک در کت پلاستیکی یا کت فلزی آن است. انواع مختلفی از مواد تشکیل دهنده ویفر وجود دارد. اندازه ویفر، مانند قطر و ضخامت، نیز متفاوت است، بنابراین عملکرد هر پروب متفاوت است، قبل از استفاده باید عملکرد آن را بدانیم. شاخص های اصلی عملکرد سنسورهای اولتراسونیک شامل موارد زیر است:

1. فرکانس کاری

فرکانس کاری فرکانس رزونانس ویفر سرامیکی پیزو است. هنگامی که فرکانس ولتاژ متناوب به هر دو انتهای آن اعمال می شود با فرکانس رزونانس ویفر برابر است، خروجی انرژی بزرگترین و حساسیت نیز بالاترین است. دمای کار به این دلیل است که نقطه کوری مواد پیزوالکتریک به طور کلی بالا است، به خصوص پروب اولتراسونیک تشخیصی از توان کمتری استفاده می کند، بنابراین دمای عملیاتی نسبتاً پایین است و می تواند برای مدت طولانی بدون شکست کار کند. پروب های سونوگرافی پزشکی نسبتا داغ هستند و به تجهیزات جداگانه نیاز دارند.

2. حساسیت