Gambar fisik transduser tipe cakram piezoelektrik yang dirancang dan dibuat. Untuk mengurangi pengaruh kebisingan multipath, menggunakan zona Fresnel medan suara yang disebutkan di atas, transduser ultrasonik sedikit lebih tinggi dari permukaan radiasi (atau jendela akustik) transduser piezoelektrik untuk memblokir lingkungan sekitar dari target. Kekacauan dipantulkan kembali dari objek. Eksperimen telah menunjukkan bahwa pengukuran ini dapat mengurangi gangguan kekacauan yang dipantulkan dari objek di sekitar target. Karakteristik pengukuran transduser ultrasonik yang prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut: transduser dirangsang secara berkala oleh catu daya penggerak pulsa tegangan tinggi, dan tegangan puncak melintasi transduser pada titik frekuensi berbeda diamati dan dicatat oleh osiloskop; pada saat yang sama, transduser diamati secara berkala dan direkam sebagai sinyal gema. Tegangan puncak yang dihasilkan (tidak diperkuat). Rasio nilai puncak tegangan keluaran transduser dengan nilai puncak tegangan eksitasi transduser di bawah aksi sinyal eksitasi dengan frekuensi berbeda kira-kira mencerminkan faktor kualitas atau pita frekuensi pengoperasian transduser. Di sini, gema adalah sinyal ultrasonik yang dipantulkan kembali dari dinding pada jarak 1 meter dari transduser.
Pencocokan impedansi elektromekanis transduser ultrasonik untuk kedalaman sangat penting untuk memahami karakteristik impedansi transduser piezoelektrik. Jika tidak, tidak mungkin menerapkan teknologi pencocokan impedansi elektromekanis untuk merancang sirkuit pemancar dan penerima ultrasonik, yang akan sangat mempengaruhi kinerja sensor ultrasonik. Selain itu, mengingat kesederhanaan penerapan rangkaian transmisi ultrasonik, trafo pulsa biasanya digunakan untuk secara langsung memperkuat sinyal pulsa ultrasonik frekuensi rendah. Untuk rangkaian transmisi ultrasonik seperti itu, karena frekuensi ultrasonik yang tinggi.
Rangkaian ekivalen vibrator piezoelektrik menentukan frekuensi resonansi seri f vibrator piezoelektrik dari induktansi seri L dan kapasitansi seri C dalam rentang frekuensi yang relatif sempit, yaitu pada titik frekuensi, reaktansi kapasitif Xc dari kapasitansi ekivalen C dan sejenisnya. Reaktansi induktif XL dari transduser akustik bawah air mempunyai besaran yang sama dan fasa yang berlawanan. Oleh karena itu, impedansi vibrator piezoelektrik}Z{ mencapai nilai minimum yang besarnya ditentukan oleh resistansi ekuivalen R. Di sekitar fr, transduser piezoelektrik adalah yang paling efisien sebagai pemancar ultrasonik. Kapasitansi paralel yang setara Co dan induktansi L dan kapasitansi C bersama-sama menentukan frekuensi resonansi lain dari vibrator piezoelektrik, yang disebut frekuensi anti-resonansi fa, yang sedikit lebih tinggi dari rasionya. Frekuensi anti-resonansinya tidak baik. Pada frekuensi ini, impedansi osilator piezoelektrik}Z mencapai nilai maksimumnya; di dekat anak-anak, transduser adalah yang paling efisien sebagai penerima. Kapasitansi paralel ekivalen eksternal seperti kabel eksternal, soket, dan rangkaian transceiver dari vibrator piezoelektrik akan menggeser frekuensi anti-resonansi dari vibrator piezoelektrik, tetapi tidak akan mempengaruhi frekuensi resonansi seri. Selain itu, kapasitansi paralel Co sebagai beban AC akan mengurangi amplitudo sinyal gema; pada saat yang sama, impedansi resonansi osilator piezoelektrik akan berkurang, sehingga rangkaian transmisi ultrasonik perlu memberikan nilai arus yang lebih besar untuk memastikan bahwa itu diterapkan pada kedua ujung vibrator piezoelektrik. Amplitudo tegangan memenuhi persyaratan desain.
Impedansi vibrator piezoelektrik berada pada titik frekuensi tertentu (kecuali frekuensi resonansi). Karakteristik impedansi transduser pengukuran kedalaman ultrasonik dapat dinyatakan sebagai rangkaian setara seri, kapasitif paralel, atau induktif. R adalah resistansi seri, dan Xs adalah impedansi seri. ; Rp mewakili resistansi paralel, dan Xp mewakili impedansi paralel. Nilai impedansi resonansi osilator piezoelektrik R (R=RS=Rp) merupakan salah satu parameter penting transduser piezoelektrik. Langkah-langkah yang dapat digunakan untuk menentukan nilai R adalah sebagai berikut: Metode pengkabelan alat uji dan vibrator piezoelektrik yang nilai awal potensiometernya adalah 1kS2o. Mengatur frekuensi generator sinyal gelombang sinus hingga amplitudo sinyal sinusoidal yang ditampilkan oleh osiloskop menunjukkan nilai minimum. Pada saat ini, frekuensi generator sinyal mendekati frekuensi transduser piezoelektrik. frekuensi kerja. Putuskan sambungan terminal vibrator piezoelektrik dan sesuaikan resistansi potensiometer ke 0 (korsleting) untuk mencatat amplitudo sinyal yang ditampilkan oleh osiloskop. Hubungkan kembali vibrator piezoelektrik ke rangkaian uji dan sesuaikan resistansi potensiometer hingga amplitudo sinyal yang ditampilkan oleh osiloskop tepat setengahnya ketika vibrator piezoelektrik terbuka. Melepaskan potensiometer dari rangkaian uji dan mengukur resistansi potensiometer dengan multimeter. Impedansi resonansi vibrator piezoelektrik sama dengan jumlah resistansi internal generator sinyal dan resistansi potensiometer. Transduser disk piezoelektrik diuji. Frekuensi resonansi transduser adalah 24,5 kHz dan resistansi resonansi sekitar 475 SZo. Pencocokan impedansi transduser kedalaman suara ultrasonik penerima ada di sirkuit penerima. Hal ini dimaksudkan untuk menggunakan preamplifier impedansi tinggi yang impedansinya jauh lebih besar daripada impedansi resonansi R transduser. Oleh karena itu, preamplifier dapat langsung ditransduksi
Hubei Hannas Tech Co, Ltd adalah produsen keramik piezoelektrik dan transduser ultrasonik profesional, yang didedikasikan untuk teknologi ultrasonik dan aplikasi industri.
