Getaran paksi transduser ultrasonik

Struktur cakera berbilang nod transduser ultrasonik , fungsi tanduk adalah untuk menguatkan amplitud ultrasonik, dan cakera besar boleh meningkatkan penunjuk transduser. Prinsip kerja transduser jenis ini adalah untuk menyambungkan tanduk kon membujur dan penggetar piezoelektrik membujur untuk menggetarkan medium udara. Apabila getaran berbilang mod berlaku, berbilang bulatan nada akan dihasilkan pada cakera piezo. Di kedua-dua belah bulatan padang, titik getaran pada permukaan cakera bergetar mempunyai fasa yang bertentangan, supaya medan bunyi yang dipancarkan dilemahkan oleh pembatalan fasa yang bertentangan. Untuk mengatasi kelemahan ini, ketebalan satu cakera sisi bulatan pic boleh diubah dengan panjang gelombang untuk membentuk alur cekung-cembung untuk mengimbangi perbezaan fasa antara bulatan pic, dengan itu meningkatkan kecekapan sinaran transduser. 

Terdapat banyak institusi penyelidikan dan pengilang yang berkaitan di dalam dan luar negara untuk membangun dan menghasilkan sedemikian transduser julat jarak ultrasonik . Membangunkan transduser topografi ultrasonik dengan jarak kerja kira-kira 15m (Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan dan Projek Pembiayaan Program Kebangsaan, transduser tahap yang dihasilkan oleh Syarikat Milltronics Kanada, semuanya tergolong dalam transduser cakera berbilang panjang gelombang.

Eksperimen menunjukkan bahawa apabila transduser beroperasi pada frekuensi 24 kHz dan diameter cakera lebih besar daripada 240 mm. Transduser cakera berbilang segmen mempunyai kelebihan kepekaan tinggi, jarak kerja yang besar (kira-kira 15m) dan rasuk kecil separuh sudut berbilang gelombang bersama. Kelemahan litar sensor jarak ultrasonik adalah saiz yang besar dan rumit oleh proses pembuatan.

Gambar rajah transduser sandwic ialah struktur transduser ultrasonik biasa yang terdiri daripada plat penutup depan dan belakang, penggetar piezoelektrik dan skru tegasan. Di mana penutup belakang biasanya dalam bentuk silinder; penutup hadapan kebanyakannya dalam bentuk tanduk kon untuk meningkatkan kawasan sinaran dalam aplikasi akustik bawah air, suar biasanya dipotong atau sebahagiannya dipotong agar sesuai dengan struktur tatasusunan; Penggetar piezoelektrik di bahagian tengah kebanyakannya adalah cakera seramik piezoelektrik terkutub membujur, atau ia boleh menjadi tiub seramik piezoelektrik terkutub jejari. Skru tegasan berkekuatan tinggi digunakan untuk mengikat penutup hadapan dan belakang serta penggetar piezoelektrik. Struktur transduser pertama kali dicadangkan oleh ahli fizik Perancis Lang Zhiwan, jadi ia juga dikenali sebagai transduser Langevin.

Transduser yang dihasilkan oleh Bindicator dari Amerika Syarikat, siri WSS transduser tahap Sense of Germany, dan siri XTC/XPS transduser tahap Milltronics of Canada juga menggunakan struktur sandwic. Sebagai a sensor pengukur jarak , kekerapan kerja transduser sandwic biasanya antara 15khz dan 60 kHz, dan nilai puncak ke puncak voltan nadi untuk mengujakan penggetar piezoelektrik biasanya 3200 V, dan lapisan padanan akustik yang baik dilekatkan pada permukaan sinaran. Transduser sedemikian mampu menghasilkan tenaga akustik yang tinggi. Transduser sandwic adalah besar dan mahal, dan menggunakan banyak kuasa, tetapi ia sesuai digunakan dalam situasi di mana kuasa tinggi atau tujahan besar diperlukan.