Kako radi ultrazvučni senzor?

Upotrebom vibracije savijanja konvencionalnog piezoelektričnog vibratora bimorfnog elementa, nemoguće je postići ovu svrhu kada je frekvencija sonda ultrazvučnog modula za mjerenje udaljenosti veća je od 70kHz. Stoga se za detekciju visoke frekvencije mora koristiti piezoelektrična keramika s vertikalnim načinom vibracija debljine. U ovom slučaju, usklađivanje akustične impedancije piezoelektrične keramike sa zrakom postaje vrlo važno. Akustična impedancija piezoelektrične keramike je 2,6×107kg/m2s, a akustična impedancija zraka 4,3×102kg/m2s. Razlika od 5 stupnjeva uzrokovat će veliki gubitak na površini zračenja vibracija piezoelektrične keramike. Poseban pzt materijal lijepi se na piezoelektričnu keramiku kao akustički odgovarajući sloj koji odgovara akustičnoj impedanciji zraka. Ova struktura može omogućiti ultrazvučnom senzoru normalan rad na frekvencijama do stotina kHz.

Primjena ultrazvučnih senzora

Ultrazvučna senzorska tehnologija primjenjuje se u različitim aspektima proizvodne prakse, a medicinska primjena jedna je od njezinih najvažnijih primjena. Sljedeća tehnologija koristi medicinu kao primjer za ilustraciju primjene visokofrekventni ultrazvučni pretvarač . 

Primjena ultrazvuka u medicini uglavnom je za dijagnosticiranje bolesti, a postao je nezaobilazna dijagnostička metoda u kliničkoj medicini. Prednosti ultrazvučne dijagnostike su bezbolnost, bez oštećenja subjekta, jednostavna metoda, jasna slika, visoka dijagnostička točnost, itd. Stoga ju je lako promovirati i pozdravljaju medicinski radnici i pacijenti. Ultrazvučna dijagnostika može se temeljiti na različitim medicinskim principima. Pogledajmo jednu od reprezentativnih metoda tzv. A-tipa. Ova metoda koristi refleksiju ultrazvuka. Kada se ultrazvučni valovi šire u ljudskom tkivu i naiđu na dva medijska sučelja s različitim akustičnim impedancijama, na sučelju se stvaraju reflektirani odjeci. Kada naiđe na reflektirajuću površinu, jeka se prikazuje na zaslonu osciloskopa, a razlika impedancije između dva sučelja također određuje amplitudu jeke.

U industriji, tipične primjene prilagođeni ultrazvučni pretvornik su nerazorna ispitivanja metala i ultrazvučno mjerenje debljine. U prošlosti su mnoge tehnologije bile spriječene jer nisu mogle detektirati unutrašnjost tkiva objekta. Pojava ultrazvučne senzorske tehnologije promijenila je ovu situaciju. Naravno, ultrazvučni senzori fiksno su instalirani na različitim uređajima kako bi tiho otkrili signale koji će ljudima biti potrebni u budućnosti.

U primjeni, ultrazvuk će se kombinirati s informacijskom tehnologijom i tehnologijom novih materijala, a pojavit će se inteligentniji i vrlo osjetljivi ultrazvučni senzori. U budućem životu uloga ultrazvučnih senzora postat će sve važnija.