struktur transduser ultrasonik piezoelektrik

Itu transduser ultrasonik adalah perangkat konversi tekanan-listrik suara yang dapat mengubah energi akustik permukaan dan energi listrik. Sejak tahun 1917, ilmuwan Perancis Paul Langevin menemukan efek piezoelektrik terbalik, ia menggunakan kristal kuarsa sebagai bahan piezoelektrik. Transduser ultrasonik kristal kuarsa sandwich praktis pertama berhasil dikembangkan dengan menjepit dua pelat baja. Meskipun transduser telah dikembangkan menjadi susunan garis elemen multi-getaran, matriks persegi, susunan cembung sesuai dengan jumlah getaran elemen.Array bertahap karakteristik pancaran suara juga berevolusi dari tipe non-fokus asli menjadi fokus elektronik satu dimensi dan dua dimensi dan fokus akustik, bentuknya juga telah berkembang menjadi berbagai transduser geometris, tetapi struktur unit dasar tidak banyak berubah. Gambar tersebut menunjukkan struktur dasar sensor tabung piezoelektrik , terlihat bahwa bagian dasar transduser ultrasonik tersusun.

(2) Lapisan dan pendukung pencocokan akustik

Pencocokan dapat dibagi menjadi jaringan pencocokan listrik, lapisan pencocokan akustik, dan pencocokan impedansi. Tujuannya adalah untuk meningkatkan daya keluaran transduser, dan impedansi ekivalen di dalam dan di luar harus sedekat atau sama dengan mungkin. Mengurangi kehilangan energi akibat ketidaksesuaian dalam proses propagasi. Dalam transmisi elemen cakram piezoelektrik karena impedansi masukan. Tidak setinggi transduser penerima, untuk mengirimkan energi ultrasonik sebanyak mungkin ke dalam jaringan, diperlukan listrik Pencocokan jaringan impedansi.

Dalam jaringan pencocokan listrik, dengan asumsi impedansi transduser adalah gas dan impedansi listrik sumbernya adalah gas, Rasio trafo primer dapat dinyatakan menurut rasio antara primer dan sekunder trafo, dan Sensor piezoelektrik bahan P5A . Kapasitansi ekivalen CO diperoleh dengan mencari kapasitansi yang sesuai dengan rangkaian tuning, yang dapat dinyatakan sebagai frekuensi resonansi rangkaian yang cocok di tengah transduser. Diketahui frekuensi jantung. Dalam rangkaian penyetelan RLC, induktansi pencocokan yang sesuai dapat ditentukan dengan perhitungan.

Lapisan pencocokan impedansi akustik juga dikenal sebagai bahan atau lapisan pelindung transduser, yang dirancang untuk mengurangi kehilangan pantulan energi akustik. Meningkatkan efisiensi transmisi gelombang suara. Ada perbedaan besar dalam impedansi akustik antara keduanya bahan kristal cincin piezoelektrik dan bahan beban, untuk meningkatkan transmisi gelombang suara antara wafer piezoelektrik dan beban (jaringan, air atau lensa akustik). Pengenalan lapisan pencocokan akustik adalah lapisan atas dengan ketebalan yang sesuai, dan impedansi akustik serta karakteristik atenuasi akustik, Meningkatkan sensitivitas dan bandwidth transduser sangat membantu. Ini adalah lapisan pencocokan akustik umum dan akustik bahan pendukung.

(3) Struktur lainnya: kabel dan selubung

Kawat adalah pembawa yang mengumpulkan bahan piezoelektrik untuk menghasilkan muatan listrik dan menghantarkan sinyal listrik. Impedansi listrik sering juga dicocokkan secara elektrik sebagai generator cakram piezoelektrik  bahan . Oleh karena itu, konduktivitas suatu material yang mempunyai karakteristik kelistrikan mempunyai persyaratan tertentu. Selubung luar bertindak sebagai anggota struktural transduser dan umumnya menentukan ukuran transduser akhir. Oleh karena itu, perumahan sering kali dipilih berdasarkan kebutuhan aplikasi yang berbeda. Dalam beberapa aplikasi khusus, struktur mekanis sering kali perlu dirancang sesuai dengan persyaratan aplikasi. Selain itu, selubung luar juga melindungi komponen internal. Peran desain tidak hanya pada desain bentuk struktur, tetapi juga karakteristik material.