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HIFU 音場の複雑さのため、音場を完全に検出するための完全に理想的な方法はありませんでした。 HIFUピエゾクリスタル 音場。改良された放射バランス システムとハイドロホンは、音響強度 5 kW / cm 2 および音響パワー 500 W の HIFU 場の測定に適用することに成功しました。これは、中国 GB/T 19890-2005「音響高密度焦点式超音波音響パワーおよび音場特性測定」国家基準によって推奨されています。この規格は IEC 取引所を通過し、海外で広く流通しています。 2006 年 2 月、この報告書は米国国立物理研究所 (NPL) の技術報告書に引用され、世界すべての国に転送するために IEC/TC87 に提出されました。これは、中国のHIFU音場測定と標準化研究が世界の最先端に達していることを示しています。高密度焦点式超音波（H IFU）音場の音圧は一般に 20MPa を超え、負圧は -10MPa を超える場合があり、強い非線形効果、キャビテーション、音流を伴い、測定装置の精度に大きな影響を与えます。
放射法、ハイドロフォン測定、ファイバー測定のいずれであっても、HIFU 音場に耐える軸受装置の能力と測定の不確実性を考慮する必要があります。また、HIFU音場による瞬間的な温度上昇はセンサーなどの測定機器の感度にも大きな影響を与え、測定誤差を引き起こし、温度と音圧の相互作用が発生しやすいと考えられます。光ファイバーを使用する場合、温度と音圧によりファイバーの形状と屈折率が変化します。したがって、温度と音圧の間の相互作用を効果的に分離する方法も、HIFU 音場検出における主要な問題です。 HIFU音場測定では、キャビテーションも測定精度を制限する要因の1つです。音圧がキャビテーション閾値を超えると、キャビテーション気泡による超高圧・高速の噴流と衝撃波が測定装置上に発生します。効果も損なわれます。水を脱気することで測定器へのキャビテーションの影響はある程度軽減されますが、ある程度出力を大きくすると測定媒体（脱気水）中にキャビテーションの気泡が大量に発生し、測定器や結果が大型化してしまいます。インパクト。要するに、 超音波高集束ピエゾ は依然として HIFU 技術の開発を制限するボトルネックの 1 つです。安全で効果的な測定は、キャビテーションと非線形伝播の研究の進歩に依存し、光ファイバー、センサー技術とその材料にも依存します。
ピックアップ用圧電セラミックセンサー
ピックアップはレコードプレーヤーの心臓部となる重要な部品です。この圧電センサーの機能は、録音の目的を達成するために、録音音の振動信号を電気信号出力に変換することです。圧電セラミックセンサーは製造が容易であるため、他のタイプの圧電センサーに比べて低コスト、高感度、高感度です。再生回路ではプリアンプの利点を必要としないため、近年ピックアップには圧電セラミックセンサーが使われています。 まずはピックアップの構造と動作原理です。オーディオ機器の発展に伴い、ピックアップも従来のモノラルピックアップから2チャンネル（ステレオ）ピックアップへと発展してきました。 2チャンネルピックアップは、筐体、スタイラス、圧電センサー、ゴム固定部材、ダンパーインサート、ブラケットで構成されています。レコードプレーヤーが再生すると、ピックアップの先端がレコードの音溝に沿って動き、合成機械振動を発生させます。接合部により振動が直交する2つの振動に分割され、2つの圧電セラミックセンサーの端部にそれぞれ伝達され、圧電セラミックセンサーに屈曲振動が発生し、正の圧電効果により左右のチャンネルに変換されて復元されます。オーディオ信号。モノラル ピックアップと 2 チャンネル ピックアップは構造と動作が似ています。 2 つの主な違いは、前者には圧電セラミック センサーが 1 つあるのに対し、後者には 2 つの圧電セラミック センサーがあることです。
第二に、圧電センサー
1 ピックアップの圧電セラミックセンサーは 2 つのセンサーで構成されています。 反対の分極方向を持つ高焦点圧電セラミックス シート。この構造をダブルダイヤフラム型圧電セラミックセンサーと呼びます。ピックアップの先端がレコードの音溝に沿って移動すると、音溝から１〜５の９乗の微小な力が得られ、ダブルダイヤフラム型圧電セラミックセンサの一方のセラミック片が圧縮され、他方のセラミック片が伸ばされて曲げ応力が発生し、圧電セラミックセンサの外面の電極間に応力に対応した垂直電界が発生する。一般的なデュアルダイアフラム型圧電セラミックセンサーの出力電圧は約 1 SV です。高電圧の電気感度と広い周波数応答を得るには、圧電セラミック材料は 9 3 という大きな圧電電圧定数、高い横方向電気機械結合係数 R 3 1、および大きな誘電体を有する必要があります。一定の膨張、低い機械的 Q。圧電セラミックの動作原理に対する軟質圧電セラミック材料の価値について、簡単にするために、最初にモノリシック タイルについて説明します。 １枚の圧電セラミックシートは、２つの電極の表面に垂直な２つの端面間に圧縮力または引張力Ｆを加える。正の圧電効果により、力 F に比例する電荷 Q が電極上に生成され、d は単一片の厚さの関係になります。 、圧電セラミックスの絶対的な誘電率。静電容量 C に関して、b は 1 つのピースの幅になります。電極間の電圧 V は、モノリシック圧電セラミック センサーの機械的インピーダンスが大きすぎるため、スタイラスは音溝のトラッキングを正しく実行できません。 。これを短冊状にして2枚を貼り合わせてダブルダイアフラム型センサとし、一方の端を固定すると、もう一方の端は強制的に屈曲振動します。薄型長尺ダブルダイヤフラム型圧電セラミックセンサは、積層型圧電セラミックセンサに比べて曲げ振動が大きい。デュアルダイアフラム型圧電セラミックセンサーも同様に、外力に比例した電圧出力が得られます。
3. 国産レコードプレーヤー用圧電セラミックス
センサー製206型レコードプレーヤーにはダブルダイヤフラム型圧電センサーが採用されています。著者らは、ニオブ酸鉛三元圧電セラミック材料を使用して、ピックアップの要件を満たす圧電セラミック センサーを作成しました。三元圧電セラミックスの化学式は、少量の Pb を置換することで材料の特性を改善するものです。主な適応症を表に示します。この材料を使用したダブルダイヤフラム型圧電セラミックセンサーです。
４つ目は、レアアース高温火力の応用です。レアアース酸化物は高温に強く分解しにくいため、高温でも安定であり、比抵抗が小さいため温度範囲が広いです。圧電効果や分極効果などはありません。また、他の材料の高温サーミスタの利点もあります。抵抗器の温度係数が大きく、温度を直接示すことができます。出力信号が強く、増幅回路が不要で制御回路が簡単です。長距離測定や作図にはゼロオフセット補正や補正ワイヤーは不要です。したがって、希土類高温サーミスタは応用範囲が広いセンサの一つであり、以下のような用途に応用できます。
航空宇宙技術におけるさまざまな航空機の高温検知システム
自動車の排気ガスによる環境汚染の防止、排気ガス温度の検出・抽出などに使用されます。
