anailís theoiriciúil ar thrasduchtóirí ultrasonaic mód creathadh

Nuair a bhíonn fachtóirí leictrimheicniúla aiseach agus gathacha an vibrator piezoelectric cineál diosca sách láidir, níl an teoiric aontoiseach a bhunaigh an múnla gathacha íon nó an múnla tiús íon cruinn go leor. Idir an luach ríofa teoiriciúil agus an luach turgnamhach. Tá earráid na n-aistritheoirí ultrasonaic mór. Dá bhrí sin, is gá tuiscint a fháil ar chiorcad coibhéiseach an mhodh creathadh cúplála gathacha/tiús den vibrator piezoelectric de chineál diosca, agus modh creathadh saor isotrópach an chreathadh piezoelectric cineál diosca a dhíorthú faoi roinnt coinníollacha garbha. I gcomparáid leis an teoiric aontoiseach, léiríonn an teoiric dhéthoiseach níos cruinne trastomhas próiseas creathadh an vibrator piezoelectric cineál diosca agus ciorcad coibhéiseach an vibrator piezoelectric nuair a bhíonn cúpláil tiubh ann. D'fhonn anailís a dhéanamh ar shaintréithe leictrimheicniúla an vibrator piezoelectric cineál diosca, seasann mé an voltas soláthair excitation agus reatha, faoi seach, agus léiríonn F an díláithriú agus an brú iomlán ar na dromchlaí faoi seach, faoi seach.

 Tá a fhios go bhfuil vibrator piezoelectric déanta as diosca ceirmeach PZT-piezoelectric agus tá sé polaraithe ar feadh an z-ais, agus tá ciseal airgid plátáilte ar dhá cheann an diosca mar leictreoid, agus cuirtear voltas excitation i bhfeidhm ar an dá cheann den leictreoid. Nuair a bhíonn gné tiús an diosca difriúil go mór ón ngné gathacha, is féidir é a chóireáil mar mhodh creathadh tiús íon nó modh creathadh gathacha íon; os a choinne sin, ba cheart aird a thabhairt ar an bhfadhb comhordaithe leictrimheicniúla idir tiús agus treo gathacha an diosca ceirmeach piezoelectric. Ón gcothromóid tairiscint, is é an chothromóid piezoelectric agus an chothromóid saor in aisce é, is féidir an brú iomlán atá ag gníomhú ar thrí dhromchla an diosca a dhíorthú.

Tá raon minicíochta oibriúcháin an trasducer ultrasonaic cineál diosca piezoelectric idir 2225 kHz. Nuair a bhíonn tairiscint choibhneasta idir an trasducer agus an sprioc á thomhas, féadfaidh minicíocht an chomhartha macalla titim lasmuigh de bhanna oibriúcháin an trasducer mar gheall ar an éifeacht doppler. Tá dhá bhealach ann chun an fhadhb seo a réiteach: ar dtús, úsáid a bhaint as dhá thrasduchtóir nó níos mó le minicíochtaí athshondach (lárnach) éagsúla chun eagar a fhoirmiú, is é sin, bannaí minicíochta forshuite d’il-trasduchtóirí ná trasducer agus bandaleithead an eagar a leathnú; úsáidtear an struchtúr trasducer comhcheangailte chun minicíocht glactha bandaleithead an trasducer a dhéanamh i mbanda tarchurtha an braiteoir tomhais achar ultrasonaic.

 Is struchtúr mór eagair é an chéad cheann a úsáideann sonar faoi uisce go minic; is é an dara ceann an scéim struchtúrach atá molta sa pháipéar seo, a bhaineann leas as méid beag, ísealchostas agus íogaireacht ard an trasducer, agus a dháileann an trasducer mar ghlacadóir cúnta ag an mbrú. Timpeall an trasduchtóir diosca leictreach (cineál glactha agus tarchurtha), cruthaítear sraith chiorclach de thrasduchtóirí, rud a chuireann ar chumas an trasducer comhcheangailte comharthaí macalla a fháil lasmuigh de bhanda an trasdaitheora diosca piezoelectric. Mar braiteoir raonta gléasta feithicle, tá sé níos praiticiúla a bheith in ann réad atá ag gluaiseacht ag druidim ar ardluas a bhrath go hiontaofa ná rud atá ag gluaiseacht i bhfad ar shiúl a bhrath. Is féidir a fhios ón éifeacht doppler, nuair a ghníomhaíonn an tonn ultrasonaic ar sprioc ardluais atá ag gluaiseacht chun tosaigh, go n-aistreofar minicíocht an chomhartha macalla a léirítear ar ais aníos (níos airde ná minicíocht an chomhartha tarchurtha). Chun na críche sin, ní mór minicíocht oibriúcháin níos ísle an eagair annular braite achar ultrasonaic a bheith níos airde ná minicíocht oibriúcháin uachtarach an trasducer bunscoile.