超音波振動子のアレイ受信機
ビュー: 14 著者: サイト編集者 公開時間: 2018-10-01 起源: サイト
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の接続形態を中心に紹介します。 超音波トランスデューサ アレイ(補助受信機)出力ポート。次の章では、ディスク型圧電トランスデューサ (メイン トランスデューサ) の受信および送信回路の設計問題を検討します。回路支援受信機アレイは 16 個のトランスデューサで構成され、それぞれの外部ワイヤが 2 本で信号とグランドとして機能します。範囲内のエコー信号は補助受信機アレイに作用し、加算器には信号出力があります。補助受信機の信号対雑音比を高めるために、中心周波数が 27.5 kHz で品質係数が 5 khz のバンドパス フィルターが 2 段目の出力に接続されます。その後、主受信回路トランスデューサーのバンド パス フィルターの出力信号に追加されます。このようにして、組み合わせた、 超音波深度センサーは 22 ~ 29 のエコー信号を受信できます。 5 kHz。空気媒介超音波トランスデューサーの帯域幅が広がります。
速度範囲はターゲットの反射面が正面を向いていることを前提としています。 超音波深度センサートランスデューサ100 、ドップラー周波数オフセットfは、それぞれエコー信号と送信信号の周波数を表す。 v は超音波プローブ間の相対速度を表します。 c は、媒体中を伝播する空気中の超音波の速度を表します。対象物が超音波プローブから遠い(距離が離れる)場合、}dは負の値になります。それ以外の場合、ターゲットはプローブに近く (距離が減少し)、fd は正の値になります。ターゲットがプローブに近い場合、複合超音波プローブは移動ターゲットの最大速度を測定できます。組み合わせたトランスデューサを使用して、50 ~ 156 km/hr の移動ターゲットの速度範囲を測定できることがわかります。ここで、より低い動作周波数は 23.5 kHz に設定されており、これは超音波トランスデューサーの範囲と速度範囲を拡大するのに有益ですが、インピーダンス整合効果にはわずかな影響を与えます。
長距離、良好な指向性、広帯域の超音波トランスデューサを開発するために 超音波深さトランスデューサ、 この論文は、半径方向厚さ調整モードに基づいた圧電ディスク トランスデューサと複合トランスデューサの設計と製造方法を研究します。内容には次の側面が含まれます。 1 トランスデューサの動作周波数と指向性インデックスに従って、圧電ディスク トランスデューサが設計されます。 2 音響インピーダンス整合技術と電気機械インピーダンス整合技術を適用すると、超音波トランスデューサの作動距離が長くなります。音場フレネルゾーンを使用することにより、超音波トランスデューサーを効果的に改善する独自の音響トランスデューサーが設計されています。マルチパス干渉に対する耐性。それらは電気機械等価回路であり,圧電振動子の径方向/厚み結合振動モードの電圧モデルと周波数応答特性を示し,圧電ディスクトランスデューサのいくつかの実験現象を定性的に分析して説明した。高速移動物体検出の問題を解決するために、圧電ディスク振動子をメイン振動子とし、圧電振動子を組み合わせた新しい複合圧電振動子構造を採用しました。 水中音響トランスデューサアレイが提案された。 補助受信機としての
動作周波数範囲 圧電ディスクトランスデューサー は 22kHz ~ 25.5kHz です。動作周波数が 24.5 kHz の場合、正味の共振インピーダンスは約 47552 です。この周波数付近では、トランスデューサのビーム幅は -3 dB で約 10 dB 程度です。トランスデューサの並列インピーダンス整合後、23.5 kHz の共振周波数でのインピーダンスは約 26452 です。高電圧パルス信号の励起下では、超音波トランスデューサは残響現象を引き起こしません。組み合わせたトランスデューサは、圧電ディスクトランスデューサの性能特性を備えているだけでなく、より高い感度とより広い速度測定範囲を備えています。