Pregleda: 4 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 28. travnja 2021. Izvor: stranica
Ultrazvučni valovi šire se pravocrtno. Frekvencija je veća, sposobnost ogiba je slabija, ali je sposobnost refleksije jača. Iz tog razloga, ultrazvučni senzori mogu biti izrađeni korištenjem ovog svojstva ultrazvučnih valova. Osim toga, brzina širenja ultrazvučnih valova u zraku je spora, što upotrebu ultrazvučnih senzora čini jednostavnom.
Ultrazvučni senzori razvijeni su korištenjem karakteristika ultrazvučnih valova. Ultrazvučni pretvarač dometa je mehanički val s višom frekvencijom vibracija od zvučnih valova. Generira se vibracijom čipa pretvarača pod pobudom napona. Ima visoku frekvenciju, kratku valnu duljinu, mali difrakcijski fenomen, posebno dobru usmjerenost i može se usmjeriti u zrake. Diseminacija i druge karakteristike. Ultrazvuk ima veliku sposobnost prodiranja u tekućine i krutine, posebno u krutine koje su neprozirne za sunčevu svjetlost. Može prodrijeti do dubine od desetak metara. Kada ultrazvučni val pogodi nečistoću ili sučelje, proizvest će značajnu refleksiju da bi se stvorio eho, a može proizvesti Dopplerov efekt kada udari u pokretni objekt. Stoga se ultrazvučno ispitivanje naširoko koristi u industriji, nacionalnoj obrani, biomedicini i drugim aspektima. Ultrazvuk se koristi kao metoda detekcije, a potrebno je generirati i primiti ultrazvučne valove. Uređaj koji obavlja ovu funkciju je ultrazvučni senzor, koji se uobičajeno naziva ultrazvučni pretvarač ili ultrazvučna sonda.
Ultrazvučni senzor uglavnom se sastoji od bimorfnog vibratora, stožaste rezonantne ploče i elektrode. Kada se između dviju elektroda primijeni određeni napon, piezoelektrična pločica će se komprimirati i proizvesti mehaničku deformaciju. Nakon uklanjanja napona, piezoelektrična pločica će se vratiti u prvobitno stanje. Ako se tlačni napon primijeni između dva pola na određenoj frekvenciji, piezoelektrična pločica će također vibrirati na određenoj frekvenciji. Nakon testiranja, prirodna frekvencija ovog tipa piezoelektričnog čipa je 38 KHz, a pravokutni pulsni signal s frekvencijom od 40 KHz primjenjuje se na dva pola. U to vrijeme piezoelektrični čip rezonira i emitira ultrazvučne valove. Na isti način, an Piezoelektrični ultrazvučni pretvornik dometa bez vanjskog pulsnog signala također će rezonirati kada rezonantna ploča primi ultrazvučne valove, generirajući električni signal između dva pola.
Ultrazvučna sonda se uglavnom sastoji od piezoelektričnih pločica koje mogu odašiljati i primati ultrazvučne valove. Za detekciju se uglavnom koriste ultrazvučne sonde male snage. Ima mnogo različitih struktura, koje se mogu podijeliti na ravnu sondu (uzdužni val), kosu sondu (poprečni val), sondu površinskog vala (površinski val), sondu lamb valova (lam val), dvostruku sondu (jedna refleksija sonde, jedna sonda prijem) Čekajte. Jezgra ultrazvučne sonde je piezoelektrični čip u plastičnom ili metalnom omotaču. Može postojati mnogo vrsta pzt materijala koji čine pločicu. Veličina piezoelektrične pločice, kao što su promjer i debljina također su različite, tako da je izvedba svake ultrazvučne sonde drugačija, znamo njezinu izvedbu prije primjene. Postoje glavni pokazatelji učinkovitosti ultrazvučnih senzora.
(1) Radna frekvencija.
Radna frekvencija je rezonantna frekvencija piezoelektrične pločice. Kada je frekvencija izmjeničnog napona primijenjenog na njezina dva kraja jednaka rezonantnoj frekvenciji piezoelektričnog čipa, izlazna energija je velika, a osjetljivost visoka.
(2) Radna temperatura.
Budući da curiejeva točka piezoelektričnih materijala ultrazvučni pretvarač udaljenosti je općenito relativno visok, posebno kada se ultrazvučni pretvarači koriste za dijagnozu, koriste malu snagu, radna temperatura piezo keramike je relativno niska i može raditi dugo vremena bez kvara. Temperatura medicinskih ultrazvučnih sondi je relativno visoka i zahtijeva posebnu rashladnu opremu.
(3) Osjetljivost.
To uglavnom ovisi o samoj proizvodnji pločice. Elektromehanički koeficijent sprege je velik, a osjetljivost visoka, naprotiv, osjetljivost je niska.