Come funziona il trasduttore ad ultrasuoni

Il suono che le persone possono sentire è dovuto alla vibrazione degli oggetti. La sua frequenza rientra nell'intervallo del sensore a ultrasuoni 20HZ-20KHZ. Se supera i 20 KHZ si chiama onda ultrasonica, se è inferiore a 20 HZ si chiama onda infrasonica. Le frequenze ultrasoniche comunemente usate sono decine di KHZ-decine di MHZ.

L'onda ultrasonica è un tipo di oscillazione meccanica in un mezzo elastico, che ha due forme: oscillazione trasversale (onda di taglio) e oscillazione longitudinale (onda longitudinale). L'applicazione di i trasduttori ad ultrasuoni nell'industria adottano principalmente l'oscillazione longitudinale. Le onde ultrasoniche possono propagarsi nei gas, nei liquidi e nei solidi a velocità diverse. Inoltre, presenta anche fenomeni di rifrazione e riflessione e presenta attenuazione durante la propagazione. Gli ultrasuoni si propagano nell'aria e la loro frequenza è bassa, generalmente decine di KHZ, mentre nei solidi e nei liquidi la frequenza può essere più elevata. Si attenua più velocemente nell'aria, ma si propaga nei liquidi e nei solidi con minore attenuazione e propagazione più lontana. Utilizzando le caratteristiche degli ultrasuoni, possono essere trasformati in vari sensori a ultrasuoni, accoppiati con diversi circuiti, in vari dispositivi e dispositivi e ampiamente utilizzati nella comunicazione, negli apparecchi medici e in altri aspetti.

I materiali principali dei sensori a ultrasuoni sono trasduttori ultrasonici piezoelettrici (elettrostrittivi) e in lega di nichel-ferro-alluminio (magnetostrittivi). I materiali elettrostrittivi includono zirconato titanato di piombo (PZT) e simili. Il sensore a ultrasuoni composto da cristalli piezoelettrici è un sensore reversibile, in grado di convertire l'energia elettrica in oscillazione meccanica per generare onde ultrasoniche. Allo stesso tempo, quando riceve onde ultrasoniche, può anche essere convertito in energia elettrica, quindi può essere suddiviso in trasmettitori o ricevitori. Alcuni sensori a ultrasuoni possono sia inviare che ricevere. Solo piccolo qui vengono introdotti i trasduttori della gamma ultrasonica e la trasmissione e la ricezione sono leggermente diverse. È adatto alla trasmissione nell'aria  e alla frequenza di lavoro.