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超音波トランスデューサは 本質的に電気機械エネルギー変換デバイスの一種であり、動作原理に応じて圧電タイプ、電磁タイプ、磁歪タイプに分類できます。現在、一般的な超音波トランスデューサは一般に圧電性であり、圧電材料の正および負の圧電効果を利用して動作します。圧電材料は強制的に電荷を生成します。これを正の圧電効果と呼びます。逆に、圧電材料に電界を加えると、圧電材料に機械的変形や機械的応力が生じます。この現象を逆圧電効果といいます。超音波トランスデューサーセンサーに印加される電場が交流信号である場合、圧電材料内でさまざまな形式の弾性波が励起される可能性があります。交流電界の周波数が圧電材料の機械的共振周波数と一致すると、圧電材料は機械的共振状態となり、圧電振動子となる。機械的共振周波数が超音波スペクトル内にある場合、圧電振動子から送出される機械的波は超音波です。
超音波検査技術では、超音波送信プローブと受信プローブが使用されます。 超音波レンジプローブは、 正と負の圧電効果を使用して別々に製造できます。圧電効果は可逆的であるため、ほとんどの超音波プローブは送信と受信の両方を行います。
超音波距離測定センサーは 作動距離に応じて大、中、小の 3 つのレンジに分類できます。その中で、小範囲検出距離は2m未満、動作周波数は90〜300kHzです。中距離の検出距離は約20m、動作周波数は90kHzの間です。大きな300KHz 超音波トランスデューサーセンサー は約 50 メートル、動作周波数は 20 ～ 30kHz です。さらに、検出距離が 50 m を超え、動作周波数が約 10 kHz の音声測距センサーもあります。
