पीज़ोइलेक्ट्रिक डिस्क-प्रकार ट्रांसड्यूसर की डिज़ाइन और निर्मित एक भौतिक तस्वीर। मल्टीपाथ शोर के प्रभाव को कम करने के लिए, उपरोक्त ध्वनि क्षेत्र फ्रेस्नेल ज़ोन का उपयोग करके, लक्ष्य से आसपास को अवरुद्ध करने के लिए अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर की विकिरण सतह (या ध्वनिक विंडो) से थोड़ा अधिक है। अव्यवस्था वस्तु से वापस प्रतिबिंबित होती है। प्रयोगों से पता चला है कि यह माप लक्ष्य के आसपास की वस्तुओं से परिलक्षित अव्यवस्था के हस्तक्षेप को कम कर सकता है। अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की मापने की विशेषताओं की परीक्षण प्रक्रिया इस प्रकार है: ट्रांसड्यूसर एक उच्च-वोल्टेज पल्स ड्राइविंग बिजली आपूर्ति द्वारा रुक-रुक कर उत्तेजित होता है, और विभिन्न आवृत्ति बिंदुओं पर ट्रांसड्यूसर में पीक वोल्टेज को एक ऑसिलोस्कोप द्वारा देखा और रिकॉर्ड किया जाता है; उसी समय, ट्रांसड्यूसर को रुक-रुक कर देखा जाता है और इको सिग्नल के रूप में रिकॉर्ड किया जाता है। परिणामी वोल्टेज शिखर (प्रवर्धित नहीं)। विभिन्न आवृत्तियों के उत्तेजना संकेतों की कार्रवाई के तहत ट्रांसड्यूसर के आउटपुट वोल्टेज के शिखर मूल्य और ट्रांसड्यूसर के उत्तेजना वोल्टेज के शिखर मूल्य का अनुपात लगभग गुणवत्ता कारक या ट्रांसड्यूसर के ऑपरेटिंग आवृत्ति बैंड को दर्शाता है। यहां, प्रतिध्वनि ट्रांसड्यूसर से 1 मीटर की दूरी पर दीवार से परावर्तित एक अल्ट्रासोनिक सिग्नल है।
पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर की प्रतिबाधा विशेषताओं को समझने के लिए गहराई के लिए अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रतिबाधा मिलान बहुत महत्वपूर्ण है। अन्यथा, अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग सर्किट और रिसीविंग सर्किट को डिजाइन करने के लिए इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रतिबाधा मिलान तकनीक को लागू करना असंभव है, जो अल्ट्रासोनिक सेंसर के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग सर्किट के कार्यान्वयन की सादगी को ध्यान में रखते हुए, पल्स ट्रांसफार्मर का उपयोग आमतौर पर कम आवृत्ति वाले अल्ट्रासोनिक पल्स सिग्नल को सीधे बढ़ाने के लिए किया जाता है। ऐसे अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग सर्किट के लिए, अल्ट्रासाउंड की उच्च आवृत्ति के कारण।
पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर का समतुल्य सर्किट अपेक्षाकृत संकीर्ण आवृत्ति रेंज में श्रृंखला इंडक्शन एल और श्रृंखला कैपेसिटेंस सी से पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर की श्रृंखला अनुनाद आवृत्ति एफ निर्धारित करता है, अर्थात, आवृत्ति बिंदु पर, समतुल्य कैपेसिटेंस सी के कैपेसिटिव रिएक्शन एक्ससी और पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर के प्रेरक प्रतिक्रिया एक्सएल में समान परिमाण और विपरीत चरण होता है। इसलिए, पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर}Z{ की प्रतिबाधा न्यूनतम मान तक पहुंच जाती है जिसका परिमाण समतुल्य प्रतिरोध आर द्वारा निर्धारित किया जाता है। एफआर के आसपास, पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर के रूप में सबसे कुशल हैं। समतुल्य समानांतर समाई सह और प्रेरकत्व एल और समाई सी मिलकर पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर की एक और गुंजयमान आवृत्ति निर्धारित करते हैं, जिसे एंटी-अनुनाद आवृत्ति एफए कहा जाता है, जो अनुपात से थोड़ा अधिक है। प्रतिप्रतिध्वनि आवृत्ति ठीक नहीं है. इस आवृत्ति पर, पीजोइलेक्ट्रिक ऑसिलेटर की प्रतिबाधा}Z अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाती है; बच्चे के पास, ट्रांसड्यूसर एक रिसीवर के रूप में सबसे कुशल है। पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर के बाहरी समकक्ष समानांतर कैपेसिटेंस जैसे बाहरी केबल, सॉकेट और ट्रांसीवर सर्किट, पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर की एंटी-रेज़ोनेंट आवृत्ति को स्थानांतरित कर देंगे, लेकिन श्रृंखला अनुनाद आवृत्ति को प्रभावित नहीं करेंगे। इसके अलावा, एसी लोड के रूप में समानांतर कैपेसिटेंस सह इको सिग्नल के आयाम को कम कर देगा; साथ ही, पीजोइलेक्ट्रिक ऑसिलेटर की गुंजयमान प्रतिबाधा कम हो जाएगी, ताकि अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग सर्किट को यह सुनिश्चित करने के लिए एक बड़ा वर्तमान मान प्रदान करने की आवश्यकता हो कि यह पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर के दोनों सिरों पर लागू हो। वोल्टेज आयाम डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है।
पीज़ोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर की प्रतिबाधा एक निश्चित आवृत्ति बिंदु (गुंजयमान आवृत्ति को छोड़कर) पर होती है। अल्ट्रासोनिक गहराई माप ट्रांसड्यूसर की प्रतिबाधा विशेषताओं को श्रृंखला, समानांतर कैपेसिटिव या प्रेरक समकक्ष सर्किट के रूप में व्यक्त किया जा सकता है आर श्रृंखला प्रतिरोध है, और एक्स श्रृंखला प्रतिबाधा है। ; Rp समानांतर प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है, और Xp समानांतर प्रतिबाधा का प्रतिनिधित्व करता है। पीजोइलेक्ट्रिक ऑसिलेटर अनुनाद प्रतिबाधा मान आर (आर=आरएस=आरपी) पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है। R का मान निर्धारित करने के लिए निम्नलिखित चरणों का उपयोग किया जा सकता है: परीक्षण उपकरण और पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर की वायरिंग विधि, जिसके पोटेंशियोमीटर का प्रारंभिक मान 1kS2o है। साइन वेव सिग्नल जनरेटर की आवृत्ति को तब तक समायोजित करना जब तक कि ऑसिलोस्कोप द्वारा प्रदर्शित साइनसॉइडल सिग्नल का आयाम न्यूनतम मान न दिखा दे। इस समय, सिग्नल जनरेटर की आवृत्ति पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के करीब है। कार्य आवृत्ति. पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर के टर्मिनल को डिस्कनेक्ट करें और ऑसिलोस्कोप द्वारा प्रदर्शित सिग्नल के आयाम को रिकॉर्ड करने के लिए पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध को 0 (शॉर्ट सर्किट) पर समायोजित करें। पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर को परीक्षण सर्किट से दोबारा कनेक्ट करना और पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध को तब तक समायोजित करना जब तक कि ऑसिलोस्कोप द्वारा प्रदर्शित सिग्नल का आयाम पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर खुला होने पर उसके आयाम का ठीक आधा न हो जाए। परीक्षण सर्किट से पोटेंशियोमीटर को हटाना और मल्टीमीटर से पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध को मापना। पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर का गुंजयमान प्रतिबाधा सिग्नल जनरेटर के आंतरिक प्रतिरोध और पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध के योग के बराबर है। पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क ट्रांसड्यूसर का परीक्षण किया गया। ट्रांसड्यूसर की गुंजयमान आवृत्ति 24. 5 kHz थी और अनुनाद प्रतिरोध लगभग 475 SZo था। प्राप्त करने वाले अल्ट्रासोनिक ईसी ध्वनि गहराई ट्रांसड्यूसर का प्रतिबाधा मिलान प्राप्त सर्किट में है। इसका उद्देश्य एक उच्च-प्रतिबाधा प्रीएम्प्लीफायर का उपयोग करना है जिसका प्रतिबाधा ट्रांसड्यूसर के गुंजयमान प्रतिबाधा आर से बहुत बड़ा है। इसलिए, प्रीएम्प्लीफायर को सीधे ट्रांसड्यूस किया जा सकता है
हुबेई हन्नास टेक कंपनी लिमिटेड एक पेशेवर पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक और अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर निर्माता है, जो अल्ट्रासोनिक प्रौद्योगिकी और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए समर्पित है।
