Een fysiek beeld van een piëzo-elektrische schijfvormige transducer, ontworpen en vervaardigd. Om de invloed van multipath-ruis te verminderen, wordt de ultrasone transducer met behulp van de eerder genoemde Fresnel-zone met geluidsveld iets hoger geplaatst dan het stralingsoppervlak (of akoestisch venster) van de piëzo-elektrische transducer om de omgeving van het doel te blokkeren. De rommel weerkaatste terug van het object. Experimenten hebben aangetoond dat deze meting de ruisinterferentie kan verminderen die wordt gereflecteerd door objecten rond het doel. De meetkarakteristieken van de ultrasone transducers hebben de testprocedure als volgt: de transducer wordt met tussenpozen geëxciteerd door een hoogspanningspulsaandrijvende voeding, en de piekspanning over de transducer op verschillende frequentiepunten wordt waargenomen en geregistreerd door een oscilloscoop; tegelijkertijd wordt de transducer met tussenpozen geobserveerd en geregistreerd als een echosignaal. De resulterende spanningspiek (niet versterkt). De verhouding van de piekwaarde van de uitgangsspanning van de transducer tot de piekwaarde van de excitatiespanning van de transducer onder invloed van de excitatiesignalen van verschillende frequenties weerspiegelt bij benadering de kwaliteitsfactor of de werkfrequentieband van de transducer. Hier is de echo een ultrasoon signaal dat wordt teruggekaatst door de muur op 1 meter van de transducer.
Elektromechanische impedantie-aanpassing van ultrasone transducers voor diepte is erg belangrijk om de impedantiekarakteristieken van piëzo-elektrische transducers te begrijpen. Anders is het onmogelijk om elektromechanische impedantie-matchingtechnologie toe te passen om ultrasone zendcircuits en ontvangstcircuits te ontwerpen, wat de prestaties van ultrasone sensoren ernstig zal beïnvloeden. Bovendien wordt, gezien de eenvoud van de implementatie van het ultrasone zendcircuit, de pulstransformator gewoonlijk gebruikt om het laagfrequente ultrasone pulssignaal direct te versterken. Voor dergelijke ultrasone zendcircuits, vanwege de hoge frequentie van ultrasoon geluid.
Het equivalente circuit van de piëzo-elektrische vibrator bepaalt de serieresonantiefrequentie f van de piëzo-elektrische vibrator uit de serie-inductantie L en de seriecapaciteit C in een relatief smal frequentiebereik, dat wil zeggen, op het frequentiepunt, de capacitieve reactantie Xc van de equivalente capaciteit C en dergelijke. De inductieve reactantie XL van de onderwater-akoestische transducer heeft dezelfde grootte en tegengestelde fase. Daarom bereikt de impedantie van de piëzo-elektrische vibrator}Z{ een minimumwaarde waarvan de grootte wordt bepaald door de equivalente weerstand R. In de buurt van fr zijn piëzo-elektrische transducers het meest efficiënt als ultrasone zenders. De equivalente parallelle capaciteit Co en de inductantie L en de capaciteit C bepalen samen een andere resonantiefrequentie van de piëzo-elektrische vibrator, die de anti-resonantiefrequentie fa wordt genoemd, die iets hoger is dan de verhouding. De anti-resonantiefrequentie is niet in orde. Bij deze frequentie bereikt de impedantie Z van de piëzo-elektrische oscillator zijn maximale waarde; dichtbij het kind is de transducer het meest efficiënt als ontvanger. Externe equivalente parallelle capaciteiten zoals externe kabels, stopcontacten en zendontvangercircuits van de piëzo-elektrische vibrator zullen de anti-resonantiefrequentie van de piëzo-elektrische vibrator verschuiven, maar hebben geen invloed op de serieresonantiefrequentie. Bovendien zal de parallelle capaciteit Co als de AC-belasting de amplitude van het echosignaal verminderen; tegelijkertijd zal de resonantie-impedantie van de piëzo-elektrische oscillator worden verminderd, zodat het ultrasone zendcircuit een grotere stroomwaarde moet leveren om ervoor te zorgen dat deze wordt toegepast op beide uiteinden van de piëzo-elektrische vibrator. De spanningsamplitude voldoet aan de ontwerpvereisten.
De impedantie van de piëzo-elektrische vibrator bevindt zich op een bepaald frequentiepunt (behalve de resonantiefrequentie). De impedantiekarakteristieken van de ultrasone dieptemetingstransducer kunnen worden uitgedrukt als serie-, parallelle capacitieve of inductieve equivalente circuits. R is de serieweerstand en Xs is de serie-impedantie. ; Rp vertegenwoordigt de parallelle weerstand en Xp vertegenwoordigt de parallelle impedantie. Piëzo-elektrische oscillator-resonantie-impedantiewaarde R (R=RS=Rp) is een van de belangrijke parameters van piëzo-elektrische transducers. De volgende stappen kunnen worden gebruikt om de waarde van R te bepalen: Bedradingsmethode van testinstrument en piëzo-elektrische vibrator, waarbij de initiële waarde van de potentiometer 1kS2o is. Het aanpassen van de frequentie van de sinusgolfsignaalgenerator totdat de amplitude van het door de oscilloscoop weergegeven sinusoïdale signaal een minimumwaarde vertoont. Op dit moment ligt de frequentie van de signaalgenerator dicht bij die van de piëzo-elektrische transducer. werkfrequentie. Koppel de aansluiting van de piëzo-elektrische vibrator los en stel de weerstand van de potentiometer in op 0 (kortsluiting) om de amplitude van het door de oscilloscoop weergegeven signaal te registreren. Sluit de piëzo-elektrische vibrator opnieuw aan op het testcircuit en pas de weerstand van de potentiometer aan totdat de amplitude van het door de oscilloscoop weergegeven signaal precies de helft is van die wanneer de piëzo-elektrische vibrator open is. Verwijder de potentiometer uit het testcircuit en meet de weerstand van de potentiometer met een multimeter. De resonantie-impedantie van de piëzo-elektrische vibrator is gelijk aan de som van de interne weerstand van de signaalgenerator en de weerstand van de potentiometer. De piëzo-elektrische schijftransducer werd getest. De resonantiefrequentie van de transducer was 24,5 kHz en de resonantieweerstand was ongeveer 475 SZo. De impedantieaanpassing van de ontvangende ultrasone echografie-dieptetransducer bevindt zich in het ontvangstcircuit. Het is de bedoeling om een voorversterker met hoge impedantie te gebruiken waarvan de impedantie veel groter is dan de resonantie-impedantie R van de transducer. Daarom kan de voorversterker direct worden getransduceerd
Hubei Hannas Tech Co., Ltd is een professionele fabrikant van piëzo-elektrische keramiek en ultrasone transducers, gewijd aan ultrasone technologie en industriële toepassingen.
