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Visualizzazioni: 4 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 28/04/2021 Origine: Sito
Le onde ultrasoniche si propagano in linea retta. La frequenza è più alta, la capacità di diffrazione è più debole, ma più forte è la capacità di riflessione. Per questo motivo, i sensori a ultrasuoni possono essere realizzati sfruttando questa proprietà delle onde ultrasoniche. Inoltre, la velocità di propagazione delle onde ultrasoniche nell'aria è lenta, il che rende semplice l'uso dei sensori a ultrasuoni.
I sensori a ultrasuoni sono sviluppati utilizzando le caratteristiche delle onde ultrasoniche. Il trasduttore della portata ultrasonica è un'onda meccanica con una frequenza di vibrazione più elevata rispetto alle onde sonore. È generato dalla vibrazione del chip del trasduttore sotto l'eccitazione della tensione. Ha alta frequenza, lunghezza d'onda corta, piccolo fenomeno di diffrazione, particolarmente buona direttività e può essere diretto nei raggi. Diffusione e altre caratteristiche. Gli ultrasuoni hanno una grande capacità di penetrare liquidi e solidi, soprattutto nei solidi opachi alla luce solare. Può penetrare fino a una profondità di decine di metri. Quando l'onda ultrasonica colpisce l'impurità o l'interfaccia, produrrà una riflessione significativa per formare un'eco e può produrre un effetto doppler quando colpisce un oggetto in movimento. Pertanto, i test ad ultrasuoni sono ampiamente utilizzati nell'industria, nella difesa nazionale, nella biomedicina e in altri aspetti. Gli ultrasuoni vengono utilizzati come metodo di rilevamento ed è necessario generare e ricevere onde ultrasoniche. Il dispositivo che svolge questa funzione è un sensore a ultrasuoni, comunemente chiamato trasduttore a ultrasuoni o sonda a ultrasuoni.
Il sensore ad ultrasuoni è composto principalmente da un vibratore bimorfo, una piastra di risonanza conica e un elettrodo. Quando viene applicata una certa tensione tra i due elettrodi, il wafer piezoelettrico verrà compresso per produrre una deformazione meccanica. Dopo aver rimosso la tensione, il wafer piezoelettrico tornerà al suo stato originale. Se tra i due poli viene applicata una tensione di pressione ad una certa frequenza, anche il wafer piezoelettrico vibrerà ad una certa frequenza. Dopo il test, la frequenza naturale di questo tipo di chip piezoelettrico è di 38 KHz e ai due poli viene applicato un segnale a impulso ad onda quadra con una frequenza di 40 KHz. In questo momento, il chip piezoelettrico entra in risonanza ed emette onde ultrasoniche. Allo stesso modo, an Il trasduttore piezoelettrico a ultrasuoni senza segnale di impulso esterno risuonerà anche quando la piastra risonante riceve onde ultrasoniche, generando un segnale elettrico tra i due poli.
La sonda ad ultrasuoni è composta principalmente da wafer piezoelettrici, che possono trasmettere e ricevere onde ultrasoniche. Per il rilevamento vengono utilizzate principalmente sonde a ultrasuoni a bassa potenza. Ha molte strutture diverse, che possono essere suddivise in sonda diritta (onda longitudinale), sonda obliqua (onda trasversale), sonda per onde superficiali (onda di superficie), sonda per onde di agnello (onda lam), sonda doppia (una riflessione della sonda, una ricezione della sonda) Aspetta. Il nucleo della sonda ecografica è un chip piezoelettrico nel suo rivestimento di plastica o metallo. Possono esserci molti tipi di materiali pzt che compongono il wafer. Anche le dimensioni del wafer piezoelettrico, come diametro e spessore, sono diverse, quindi le prestazioni di ciascuna sonda ad ultrasuoni sono diverse, ne conosciamo le prestazioni prima dell'applicazione. Esistono principali indicatori di prestazione dei sensori a ultrasuoni.
(1) Frequenza operativa.
La frequenza di lavoro è la frequenza di risonanza del wafer piezoelettrico. Quando la frequenza della tensione CA applicata alle sue due estremità è uguale alla frequenza di risonanza del chip piezoelettrico, l'energia in uscita è elevata e la sensibilità è elevata.
(2) Temperatura di esercizio.
Perché il punto di curiosità dei materiali piezoelettrici il trasduttore di distanza a ultrasuoni è generalmente relativamente alto, soprattutto quando i trasduttori a ultrasuoni vengono utilizzati per la diagnosi utilizza una bassa potenza, la temperatura di lavoro della ceramica piezoelettrica è relativamente bassa e può funzionare a lungo senza guasti. La temperatura delle sonde ecografiche mediche è relativamente elevata e richiede apparecchiature di refrigerazione separate.
(3) Sensibilità.
Dipende principalmente dal wafer di produzione stesso. Il coefficiente di accoppiamento elettromeccanico è elevato e la sensibilità è elevata, al contrario, la sensibilità è bassa.
