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従来の圧電バイモルフ素子振動子の屈曲振動では、周波数が高くなるとこの目的を達成することができません。 超音波モジュール距離測定トランスデューサ は 70kHz 以上です。したがって、高周波検出には厚み垂直振動モードの圧電セラミックスを使用する必要があります。この場合、圧電セラミックスの空気との音響インピーダンスのマッチングが非常に重要になります。圧電セラミックスの音響インピーダンスは2.6×107kg/m2s、空気の音響インピーダンスは4.3×102kg/m2sです。 ５乗の差は圧電セラミックスの振動放射面で大きな損失を引き起こします。特殊な pzt 材料が音響整合層として圧電セラミックスに接着されており、空気の音響インピーダンスと整合します。この構造により、超音波センサーは数百 kHz までの周波数で正常に動作することができます。
超音波センサーの応用
超音波センシング技術は生産現場のさまざまな側面に応用されており、医療用途はその最も重要な用途の 1 つです。次のテクノロジーでは、医療を例として、その応用例を説明します。 高周波超音波トランスデューサー .
超音波の医療への応用は主に病気の診断であり、臨床医学において欠かせない診断方法となっています。超音波診断は、痛みがなく、対象物にダメージを与えない、方法が簡単、画像が鮮明、診断精度が高いなどの利点があるため、普及が容易であり、医療従事者や患者から歓迎されています。超音波診断は、さまざまな医学原理に基づいて行うことができます。代表的ないわゆるAタイプの手法を見てみましょう。この方法は超音波の反射を利用します。超音波が人間の組織内を伝播し、音響インピーダンスが異なる 2 つの媒体境界面に遭遇すると、その境界面で反射エコーが生成されます。反射面に遭遇すると、オシロスコープの画面にエコーが表示され、2 つのインターフェース間のインピーダンス差によってエコーの振幅も決まります。
産業界における典型的な用途は、 カスタム超音波トランスデューサ は、金属の非破壊検査と超音波厚さ測定です。これまで、物体の組織内部を検出できなかったため、多くの技術が妨げられてきました。超音波センシング技術の出現により、この状況は変わりました。もちろん、超音波センサーはさまざまなデバイスに固定的に設置され、将来人々が必要とする信号を静かに検出します。
応用面では、超音波が情報技術や新材料技術と結合し、よりインテリジェントで高感度な超音波センサーが登場するでしょう。今後の生活において、超音波センサーの役割はますます重要になるでしょう。
