Apakah sensor transduser ultrasonik?

Dengan perkembangan selanjutnya teknologi maklumat dalam sektor kimia, petroleum dan tenaga hidro, sensor transduser ultrasonik digunakan secara meluas dalam paras minyak, paras air dan pengukuran paras cecair lain. Dengan menggunakan ciri-ciri ultrasonik, kita tahu bahawa ia juga boleh dijadikan transduser julat ultrasonik. Hari ini, izinkan saya menerangkan sensor ultrasonik dan aplikasinya dengan lebih lanjut.

Pengenalan sensor ultrasonik

Penderia ultrasonik dibangunkan dengan menggunakan ciri-ciri ultrasound. Ultrasonik ialah gelombang mekanikal dengan frekuensi getaran lebih tinggi daripada gelombang bunyi (20kHz). Ia dihasilkan oleh getaran wafer transduser di bawah pengujaan voltan. Ia mempunyai frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena pembelauan kecil, terutamanya kearah arah yang baik, yang boleh menjadi perambatan sinar dan arah. Gelombang ultrasonik mempunyai keupayaan yang hebat untuk menembusi cecair dan pepejal, terutamanya dalam pepejal yang legap kepada cahaya matahari. Ia boleh menembusi kedalaman berpuluh-puluh meter. Apabila gelombang ultrasonik mengenai kekotoran atau antara muka, ia akan menghasilkan pantulan yang ketara untuk membentuk gema, dan ia boleh menghasilkan kesan doppler apabila ia mengenai objek yang bergerak. Oleh itu, ujian ultrasonik digunakan secara meluas dalam industri, pertahanan negara, bioperubatan, dll.

Komponen sensor ultrasonik

The transduser tahap ultrasonik terutamanya terdiri daripada wafer piezoelektrik, yang boleh menghantar dan menerima gelombang ultrasonik. Probe ultrasound berkuasa rendah kebanyakannya digunakan untuk pengesanan. Ia mempunyai banyak struktur yang berbeza, yang boleh dibahagikan kepada kuar lurus (gelombang membujur), kuar serong (gelombang melintang), kuar gelombang permukaan (gelombang permukaan), kuar gelombang Lamb (gelombang Lamb), kuar dwi (satu refleksi kuar, satu penerimaan kuar) Tunggu.

Prinsip kerja sensor ultrasonik

Apabila voltan digunakan pada seramik piezoelektrik, ubah bentuk mekanikal akan berlaku dengan perubahan voltan dan kekerapan. Sebaliknya, apabila seramik piezoelektrik digetarkan, cas elektrik terhasil. Menggunakan prinsip ini, apabila isyarat elektrik digunakan pada penggetar yang terdiri daripada dua seramik piezoelektrik atau seramik piezoelektrik dan kepingan logam, yang dipanggil elemen bimorph piezoelektrik, gelombang ultrasonik akan dipancarkan akibat getaran lentur. Sebaliknya, apabila getaran ultrasonik digunakan pada elemen bimorph piezoelektrik, isyarat elektrik dihasilkan. Berdasarkan kesan di atas, seramik piezoelektrik boleh digunakan sebagai penderia ultrasonik. Seperti penderia ultrasonik, penggetar komposit dipasang secara fleksibel pada pangkalan. Penggetar komposit ialah gabungan resonator dan penggetar elemen bimorph piezoelektrik yang terdiri daripada kepingan logam dan kepingan seramik piezoelektrik. Resonator adalah dalam bentuk tanduk, dan tujuannya adalah untuk memancarkan gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh getaran dengan berkesan dan untuk menumpukan gelombang ultrasonik secara berkesan di tengah-tengah penggetar.

Penderia ultrasonik untuk kegunaan luar mesti mempunyai sifat pengedap yang baik untuk mengelakkan pencerobohan embun, hujan dan habuk. Seramik piezoelektrik dipasang di bahagian atas kotak logam. Pangkalan dipasang pada hujung kotak yang terbuka dan ditutup dengan resin. Untuk pengukuran jarak transduser ultrasonik yang digunakan dalam robot industri, ia dikehendaki mempunyai ketepatan 1 mm dan sinaran ultrasonik yang kuat.