Gerelateerde kennis van ultrasone transducersensoren

basis introductie:

Ultrasone transducersensoren zijn ontwikkeld met behulp van de kenmerken van echografie. Het heeft de kenmerken van hoge frequentie, korte golflengte, klein diffractiefenomeen, vooral goede directiviteit, die stralen kan worden en zich directioneel kan voortplanten. Ultrasone golven hebben een groot vermogen om vloeistoffen en vaste stoffen binnen te dringen. Ultrasone golven veroorzaken aanzienlijke reflecties wanneer ze onzuiverheden of grensvlakken tegenkomen, waardoor echo's ontstaan, en ze kunnen dopplereffecten veroorzaken wanneer ze bewegende objecten tegenkomen. Daarom worden ultrasone tests veel gebruikt in de industrie, de nationale defensie, de biogeneeskunde, enz. Om echografie als detectiemethode te gebruiken, moet echografie worden gegenereerd en ontvangen. Het apparaat dat deze functie vervult, is een ultrasone sensor, die gewoonlijk een ultrasone transducer of een ultrasone sonde wordt genoemd.

 Onderdeel:

De akoestische golfsonde bestaat hoofdzakelijk uit piëzo-elektrische wafels, die ultrasone golven kunnen verzenden en ontvangen. Voor detectie worden meestal ultrasone sondes met een laag vermogen gebruikt. Het heeft veel verschillende structuren, die kunnen worden onderverdeeld in een rechte sonde (longitudinale golf), schuine sonde (dwarsgolf), oppervlaktegolfsonde (oppervlaktegolf), sonde (lamsgolf), dubbele sonde (één sondereflectie, één sondeontvangst), enz.

Werkingsprincipe:

Mensen kunnen het geluid horen omdat de objecttrilling binnen het bereik van 20 kHz ligt, meer dan 20 kHz ultrasoon wordt genoemd en minder dan 20 Hz infrageluid wordt genoemd. 

Echografie is een soort mechanische oscillatie in een elastisch medium, die twee vormen kent: transversale oscillatie (transversale golf) en longitudinale oscillatie (longitudinale golf). De toepassing in de industrie maakt voornamelijk gebruik van longitudinale oscillatie. Ultrasone golven kunnen zich voortplanten in gassen, vloeistoffen en vaste stoffen, en hun voortplantingssnelheden zijn verschillend. Bovendien heeft het ook brekings- en reflectieverschijnselen, en verzwakking tijdens voortplanting. De frequentie van ultrasone golven contactloze ultrasone niveaumeters planten zich voort in de lucht is laag, over het algemeen tientallen KHZ, terwijl in vaste stoffen en vloeistoffen de frequentie hoger kan zijn. De verzwakking is sneller in de lucht, terwijl deze zich verspreidt in vloeistof en vaste stof, de verzwakking is klein en de spreiding is langer. Door gebruik te maken van de kenmerken van echografie, kunnen er verschillende ultrasone sensoren van worden gemaakt, uitgerust met verschillende circuits, en verschillende ultrasone meetinstrumenten en apparaten worden gemaakt, en ze worden veel gebruikt in de communicatie, medische apparaten en andere aspecten.

De belangrijkste materialen van 200 KHz ultrasone transducer bestaat uit piëzo-elektrisch kristal (elektrostrictie) en nikkel-ijzer-aluminiumlegering (magnetostrictie). Elektrostrictieve materialen omvatten loodzirkonaattitanaat (PZT), enzovoort. De ultrasone sensor bestaande uit piëzo-elektrisch kristal is een omkeerbare sensor. Het kan elektrische energie omzetten in mechanische oscillatie om ultrasone golven te genereren. Tegelijkertijd kan het, wanneer het ultrasone golven ontvangt, ook worden omgezet in elektrische energie, zodat het kan worden verdeeld in zenders of ontvangers. Sommige ultrasone sensoren kunnen zowel zenden als ontvangen. Alleen de kleine ultrasone sensor wordt hier geïntroduceerd. Er is een klein verschil tussen verzenden en ontvangen. Het is geschikt voor transmissie in de lucht en de werkfrequentie is over het algemeen 23-25 ​​KHZ en 40-45 KHZ. Dit type ultrasone sensor is geschikt voor afstands-, afstandsbediening-, antidiefstal- en andere doeleinden. Er zijn T/R-40-60, T/R-40-12, enz. (waarbij T betekent verzenden, R betekent ontvangen, 40 betekent dat de frequentie 40 kHz is, 16 en 12 betekent de buitendiameter, in millimeters). Er is ook een afgedichte ultrasone sensor (type MA40EI). Het wordt gekenmerkt doordat het waterdicht is (maar niet in water) en kan worden gebruikt als materiaalniveau- en naderingsschakelaar. De prestaties zijn beter. Er zijn drie basistypen ultrasone toepassingen; het transmissietype wordt gebruikt voor afstandsbediening, antidiefstalalarm, automatische deur, naderingsschakelaar, enz.; het gescheiden reflectietype wordt gebruikt voor afstandsmeting, vloeistofniveau of materiaalniveau; reflectietype wordt gebruikt voor detectie van materiaalfouten, diktemeting, enz. . Het bestaat uit een zendende sensor (of golfzender), een ontvangende sensor (of golfontvanger), een besturingsgedeelte en een voedingsgedeelte. De zendersensor bestaat uit een zender en een keramische vibratortransducer met een diameter van ongeveer 15 mm. De functie van de transducer is om de elektrische trillingsenergie van de keramische vibrator om te zetten in superenergie en uit te stralen in de lucht; terwijl de ontvangende sensor is samengesteld uit een keramische vibratortransducer. Samengesteld met een versterkercircuit, ontvangt de transducer de golf om mechanische trillingen te produceren en zet deze om in elektrische energie, die wordt gebruikt als de output van de ultrasone sensorontvanger om de zendende super te detecteren. Bij feitelijk gebruik kan ook de keramische vibrator die als zendsensor wordt gebruikt, worden gebruikt. Gebruikt als keramische vibrator voor de ontvangersensor. Het besturingsgedeelte regelt voornamelijk de pulsketenfrequentie, de werkcyclus, de schaarse modulatie, het tellen en de detectieafstand die door de zender wordt verzonden.

Werkprogramma

Als een hoogfrequente spanning van 40 kHz wordt aangelegd op de piëzo-elektrische keramische plaat (dubbele kristaloscillator) met een resonantiefrequentie van 40 kHz in de zendsensor, zal de piëzo-elektrische keramische plaat uitzetten en samentrekken volgens de polariteit van de toegepaste hoogfrequente spanning, en vervolgens 40 kHz ultrasone golven sturen, de ultrasone golf De ultrasone transducer van messingmateriaal plant zich voort in de vorm van dichtheid (de mate van dichtheid kan worden gemoduleerd door het regelcircuit) en wordt verzonden naar de golfontvanger. De ontvanger maakt gebruik van het principe van het piëzo-elektrische effect dat door de druksensor wordt gebruikt, dat wil zeggen druk uitoefenen op het piëzo-elektrische element om het piëzo-elektrische element te laten spannen, en vervolgens een sinus van 40 kHz met een '+' pool aan de ene kant en een '-' pool aan de andere kant. Omdat de amplitude van de hoogfrequente spanning klein is, moet deze worden versterkt. Ultrasone sensoren zorgen ervoor dat de bestuurder veilig achteruit kan rijden. Het principe is om eventuele obstakels op of nabij het achteruitrijpad te detecteren en tijdig een waarschuwing te geven. Het ontworpen detectiesysteem kan tegelijkertijd zowel auditieve als visuele auditieve en visuele waarschuwingen geven. De waarschuwing geeft aan dat de afstand en richting van obstakels in de blinde zone worden gedetecteerd. Op deze manier, of u nu op een smalle plaats parkeert of rijdt, met behulp van het achteruitrijobstakelalarmdetectiesysteem wordt de psychologische druk van de bestuurder verminderd en kan de bestuurder met gemak de nodige acties ondernemen.

Naar

Let op bij gebruik:

1. Om betrouwbaarheid en een lange levensduur te garanderen, mag u de sensor niet buitenshuis gebruiken of op plaatsen waar de temperatuur hoger is dan de nominale temperatuur.

2. De ultrasone sensor gebruikt lucht als transmissiemedium, dus als de lokale temperatuur anders is, kunnen de reflectie en breking aan de grens storingen veroorzaken en zal de detectieafstand ook veranderen als de wind waait. Daarom mogen ultrasone sensoren niet worden gebruikt naast apparatuur zoals geforceerde ventilatoren.

3. De straal uit het luchtmondstuk heeft meerdere frequenties, dus deze heeft invloed op de ultrasone sensor en mag niet in de buurt van de sensor worden gebruikt.

4. De waterdruppels op het oppervlak van de sensor verkorten de detectieafstand.

5. Materialen zoals poeder en katoengaren kunnen niet worden gedetecteerd als ze geluid absorberen (reflecterende sensor).

6. De ultrasone sensor kan worden gebruikt in een vacuümgebied of in een explosieveilige omgeving.

7. Gebruik de ultrasone sensor niet in een ruimte met stoom; de sfeer in dit gebied is ongelijk. Er ontstaat een temperatuurgradiënt, die meetfouten veroorzaakt.