Dilihat: 4 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 28-04-2021 Asal: Lokasi
Gelombang ultrasonik merambat dalam garis lurus. Frekuensinya semakin tinggi, kemampuan difraksinya semakin lemah, namun kemampuan refleksinya semakin kuat. Oleh karena itu, sensor ultrasonik dapat dibuat dengan menggunakan sifat gelombang ultrasonik ini. Selain itu, kecepatan rambat gelombang ultrasonik di udara yang lambat membuat penggunaan sensor ultrasonik menjadi sederhana.
Sensor ultrasonik dikembangkan dengan menggunakan karakteristik gelombang ultrasonik. Transduser jangkauan ultrasonik merupakan gelombang mekanis dengan frekuensi getaran lebih tinggi dibandingkan gelombang suara. Hal ini dihasilkan oleh getaran chip transduser di bawah eksitasi tegangan. Ia memiliki frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena difraksi kecil, terutama pengarahan yang baik, dan dapat diarahkan ke sinar. Diseminasi dan karakteristik lainnya. USG memiliki kemampuan yang besar dalam menembus cairan dan padatan, terutama pada padatan yang tidak tembus sinar matahari. Bisa menembus hingga kedalaman puluhan meter. Gelombang ultrasonik yang mengenai pengotor atau antarmuka akan menghasilkan pantulan yang signifikan hingga membentuk gema, dan dapat menghasilkan efek doppler bila mengenai benda bergerak. Oleh karena itu, pengujian ultrasonik banyak digunakan dalam industri, pertahanan negara, biomedis dan aspek lainnya. Ultrasonografi digunakan sebagai metode deteksi, dan perlu untuk menghasilkan dan menerima gelombang ultrasonik. Perangkat yang menjalankan fungsi ini adalah sensor ultrasonik, yang biasa disebut transduser ultrasonik, atau probe ultrasonik.
Sensor ultrasonik terutama terdiri dari vibrator bimorf, pelat resonansi berbentuk kerucut, dan elektroda. Ketika tegangan tertentu diterapkan antara dua elektroda, wafer piezoelektrik akan dikompresi untuk menghasilkan deformasi mekanis. Setelah tegangan dihilangkan, wafer piezoelektrik akan kembali ke keadaan semula. Jika tegangan tekanan diterapkan antara dua kutub pada frekuensi tertentu, wafer piezoelektrik juga akan bergetar pada frekuensi tertentu. Setelah pengujian, frekuensi alami chip piezoelektrik jenis ini adalah 38 KHz, dan sinyal pulsa gelombang persegi dengan frekuensi 40 KHz diterapkan pada kedua kutub. Pada saat ini, chip piezoelektrik beresonansi dan memancarkan gelombang ultrasonik. Dengan cara yang sama, sebuah Transduser rentang ultrasonik piezoelektrik tanpa sinyal pulsa eksternal juga akan beresonansi ketika pelat resonansi menerima gelombang ultrasonik, menghasilkan sinyal listrik di antara dua kutub.
Probe ultrasonik terutama terdiri dari wafer piezoelektrik, yang dapat mengirim dan menerima gelombang ultrasonik. Probe ultrasonik berdaya rendah sebagian besar digunakan untuk deteksi. Ia memiliki banyak struktur berbeda, yang dapat dibagi menjadi probe lurus (gelombang longitudinal), probe miring (gelombang transversal), probe gelombang permukaan (gelombang permukaan), probe gelombang domba (gelombang lam), probe ganda (satu refleksi probe, satu penerimaan probe) Tunggu. Inti dari probe ultrasonik adalah chip piezoelektrik di dalam jaket plastik atau logamnya. Ada banyak jenis bahan pzt yang menyusun wafer. Ukuran wafer piezoelektrik, seperti diameter dan ketebalannya juga berbeda-beda, sehingga kinerja masing-masing probe ultrasonik berbeda-beda, kita mengetahui kinerjanya sebelum diaplikasikan. Ada indikator kinerja utama sensor ultrasonik.
(1) Frekuensi pengoperasian.
Frekuensi kerja adalah frekuensi resonansi wafer piezoelektrik, Ketika frekuensi tegangan AC yang diterapkan pada kedua ujungnya sama dengan frekuensi resonansi chip piezoelektrik, energi keluarannya besar dan sensitivitasnya tinggi.
(2) Suhu kerja.
Karena curie point bahan piezoelektrik transduser jarak ultrasonik umumnya relatif tinggi, terutama bila transduser ultrasonik yang digunakan untuk diagnosis menggunakan daya rendah, suhu kerja keramik piezo relatif rendah, dan dapat bekerja dalam waktu lama tanpa kegagalan. Suhu probe USG medis relatif tinggi dan memerlukan peralatan pendingin terpisah.
(3) Sensitivitas.
Hal ini terutama tergantung pada pembuatan wafer itu sendiri. Koefisien kopling elektromekanisnya besar dan sensitivitasnya tinggi, sebaliknya sensitivitasnya rendah.