Transduser pengukuran jarak ultrasonik sensor piezo

Ultrasonografi mengacu pada gelombang suara dengan frekuensi di atas 20 kHz dan merupakan sejenis gelombang mekanis. Karena memiliki arah dan toleransi yang baik terhadap lingkungan, sensor listrik cincin piezo digunakan dalam teknologi pengukuran torsi. Pengukuran jarak ultrasonik adalah teknik rentang non-kontak. Metode utamanya adalah metode pulsa, metode fase dan metode konversi frekuensi. Pengukuran jarak ultrasonik terutama menggunakan metode pulsa. Metode pulsa bahan PZT suara piezo secara langsung menghitung nilai jarak dengan mengukur waktu sinyal pulsa pembawa untuk melakukan perjalanan bolak-balik pada jarak yang akan diukur. Rumusnya adalah D = V t2D /2 dimana D adalah nilai jarak yang akan diukur kristal cakram piezoceramic elektronik ; V adalah kecepatan rambat pembawa di udara; t2D adalah waktu perjalanan pulang pergi operator. Keakuratan rentang metode pulsa dipengaruhi oleh keakuratan transduser bola piezo , dan keakuratan waktu dipengaruhi oleh frekuensi osilasi. Jika gelombang ultrasonik digunakan sebagai gelombang pembawa, dan ketelitian jangkauan yang diperlukan ΔD ≤ 1 cm, maka ketelitian pengukuran waktu yang diperlukan adalah Δt ≤ 5. 9 × 10- 5 s, yaitu selama frekuensi osilasi mencapai 1. 7× 104 Hz, caranya sangat mudah. Transduser ultrasonik piezoelektrik dibuat menggunakan efek piezoelektrik dari lembar data transduser piezo. Bahan piezoelektrik terpolarisasi mengalami deformasi mekanis di bawah pengaruh medan listrik. Hal ini disebut efek piezoelektrik terbalik. Sebaliknya, deformasi mekanis bahan piezoelektrik juga menghasilkan tegangan. Hal ini disebut efek piezoelektrik positif. Menggunakan efek piezoelektrik terbalik, tegangan frekuensi tinggi pemanenan energi piezo dapat diubah menjadi getaran mekanis frekuensi tinggi untuk menghasilkan gelombang ultrasonik; getaran ultrasonik positif juga dapat digunakan untuk mengubah getaran ultrasonik yang diterima menjadi sinyal listrik. Beginilah cara kerja transduser ultrasonik. Transduser ultrasonik piezoelektrik dapat dilihat sebagai jaringan empat terminal dengan ujung listrik dan mekanik.