ピエゾセンサーの超音波距離測定トランスデューサー

超音波とは、周波数が 20 kHz 以上の音波を指し、機械波の一種です。指向性と耐環境性が良いため、 ピエゾリング電気センサー はトルク測定技術に使用されています。超音波距離測定は、非接触測距技術です。主な方式としてパルス方式、位相方式、周波数変換方式があります。超音波距離測定は主にパルス方式を使用します。パルス法は、 ピエゾサウンド PZT 材料は、測定対象の距離をキャリア パルス信号が往復する時間を測定することにより、距離値を直接計算します。その式は D = V t2D /2 です。ここで、D は測定される距離の値です。 電子圧電セラミックディスククリスタル ; V は空気中のキャリアの伝播速度です。 t2D はキャリアの往復時間です。パルス法の測距精度は、パルス法の精度に影響されます。 圧電球トランスデューサーを使用しており、時間の精度は発振周波数の影響を受けます。搬送波として超音波を使用し、必要な測距精度 ΔD ≤ 1 cm の場合、必要な時間測定精度は Δt ≤ 5.9 × 10-5 s、つまり発振周波数が 1.7 × 104 Hz に達すれば非常に簡単です。圧電超音波トランスデューサは、圧電トランスデューサのデータシートの圧電効果を利用して作られています。分極した圧電材料は、電界が印加されると機械的変形を受けます。これを逆圧電効果と呼びます。逆に、圧電材料の機械的変形によっても電圧が発生します。これを正の圧電効果と呼びます。逆圧電効果を利用し、高周波電圧を印加 圧電エネルギーハーベスティングは、 高周波の機械振動に変換して超音波を生成できます。正の超音波振動は、受信した超音波振動を電気信号に変換するために使用することもできます。これが超音波トランスデューサーの仕組みです。圧電超音波トランスデューサは、電気端と機械端を備えた 4 端子ネットワークとして見ることができます。