Pietsosähköisen ultraäänianturin toimintaperiaate ja sovellus

Toimintaperiaate pietsosähköinen ultraäänianturi perustuu pääasiassa pietsosähköiseen efektiin, joka käyttää sähkökomponentteja ja muita koneita muuttamaan mitattavan paineen sähköksi ja suorittaa sitten vastaavan mittauksen. Tarkkuusmittauslaitteet, kuten monet painelähettimet ja paineanturit. Pietsosähköisiä ultraääniantureita ei voida käyttää staattisissa mittauksissa. Syynä on se, että varaus voidaan säilyttää ulkoisen voiman alaisena vain, jos piirissä on ääretön tulovastus. Seuraavassa esitetään, Puhutaanpa lyhyesti pietsosähköisten ultraääniantureiden toimintaperiaatteen soveltamisesta!

Varsinainen arduino-ultraääniantureita voidaan käyttää vain dynaamisissa mittauksissa. Sen tärkeimmät pietsosähköiset materiaalit ovat: divetyfosfaatti, natriumkaliumtartraatti ja kvartsi. Pietsosähköinen vaikutus löytyy kvartsista. Kun jännitys muuttuu, sähkökenttä muuttuu hyvin vähän, ja jotkut muut pietsosähköiset kiteet korvaavat kvartsin. Kaliumnatriumtartraatti, sillä on suuri pietsosähköinen kerroin ja pietsosähköinen herkkyys, mutta sitä voidaan käyttää vain sisätiloissa, joissa kosteus ja lämpötila ovat suhteellisen alhaiset. fosfaatti on keinotekoinen kide, sitä voidaan käyttää korkeassa kosteudessa ja korkeassa lämpötilassa, joten sen käyttö on erittäin laaja. Tekniikan kehittyessä pietsosähköistä vaikutusta on sovellettu myös monikiteisiin. Esimerkiksi: pietsosähköinen keramiikka, niobaattimagnesiumhappopietsosähköinen keramiikka, niobaattisarjan pietsosähköinen keramiikka ja bariumtitanaattipietsosähköinen keramiikka ovat kaikki mukana.

Pietsosähköinen ultraäänianturi, se on sähkömekaaninen muunnos ja omatehoinen anturi. Sen herkät komponentit on valmistettu pietsosähköisistä materiaaleista, ja kun pietsosähköisiin materiaaleihin kohdistuu ulkoinen voima, sen pinnalle muodostuu varauksia. Varaukset kulkevat varausvahvistimen, mittauspiirin vahvistuksen ja impedanssimuunnoksen läpi. Se muunnetaan ulostulotehoksi, joka on verrannollinen vastaanotettuun ulkoiseen voimaan.

Pietsosähköisten ultraääniantureiden tekniset parametrit

Pietsosähköisen vakion ultraääniläheisyysanturi on parametri, joka mittaa materiaalin pietsosähköisen vaikutuksen voimakkuutta, ja se liittyy suoraan pietsosähköisen lähdön herkkyyteen. Pietsosähköisten materiaalien kimmovakio ja jäykkyys määräävät pietsosähköisten laitteiden ominaistaajuuden ja dynaamiset ominaisuudet. Tietyn muotoisen ja kokoisen pietsosähköisen elementin ominaiskapasitanssi on suhteessa dielektrisyysvakioon ja luontainen kapasitanssi vaikuttaa pietsosähköisen ultraäänianturin alataajuusrajaan.

Pietsosähköisessä vaikutuksessa mekaaninen kytkentäkerroin on yhtä suuri kuin neliöjuuri muunnetun lähtöenergian (kuten sähköenergian) ja syöttöenergian (kuten mekaanisen energian) suhteen; se on tärkeä parametri mitattaessa pietsosähköisten materiaalien sähkömekaanisen energian muunnostehokkuutta.

Pietsosähköisten materiaalien eristysresistanssi Ultraääniläheisyysanturi vähentää latausvuotoa ja parantaa siten pietsosähköisten ultraääniantureiden matalataajuisia ominaisuuksia. Lämpötilaa, jossa pietsosähköiset materiaalit alkavat menettää pietsosähköisiä ominaisuuksiaan, kutsutaan curie-pistelämpötilaksi.