Ultrasone afstandsmeettransducer van piëzosensor

Met echografie worden geluidsgolven met frequenties boven de 20 kHz bedoeld en het is een soort mechanische golf. Omdat het een goede richtingsgevoeligheid en tolerantie voor de omgeving heeft, piëzo-ring elektrische sensor wordt gebruikt in de koppelmeettechnologie. Ultrasone afstandsmeting is een contactloze afstandstechniek. De belangrijkste methoden zijn de pulsmethode, de fasemethode en de frequentieconversiemethode. Ultrasone afstandsmeting maakt voornamelijk gebruik van de pulsmethode. De pulsmethode van piëzogeluid PZT-materialen berekent direct de afstandswaarde door de tijd te meten die het draagpulssignaal nodig heeft om heen en weer te reizen over de te meten afstand. De formule is D = V t2D /2, waarbij D de te meten afstandswaarde is elektronisch piëzokeramisch schijfkristal ; V is de voortplantingssnelheid van de drager in de lucht; t2D is de retourtijd van de vervoerder. De nauwkeurigheid van het bereik van de pulsmethode wordt beïnvloed door de nauwkeurigheid van de piëzo-boltransducer , en de nauwkeurigheid van de tijd wordt beïnvloed door de oscillatiefrequentie. Als ultrasone golven worden gebruikt als draaggolven en de vereiste bereiknauwkeurigheid ΔD ≤ 1 cm, dan is de vereiste nauwkeurigheid van de tijdmeting Δt ≤ 5,9 × 10-5 s, dat wil zeggen, zolang de oscillatiefrequentie 1,7× 104 Hz bereikt, is dit heel eenvoudig. Piëzo-elektrische ultrasone transducers zijn gemaakt met behulp van het piëzo-elektrische effect van het datumblad van de piëzo-transducer. Het gepolariseerde piëzo-elektrische materiaal ondergaat mechanische vervorming onder het aangelegde elektrische veld. Dit wordt het omgekeerde piëzo-elektrische effect genoemd. Omgekeerd genereert de mechanische vervorming van het piëzo-elektrische materiaal ook de spanning. Dit wordt het positieve piëzo-elektrische effect genoemd. Gebruikmakend van het omgekeerde piëzo-elektrische effect, hoogfrequente spanningen het oogsten van piëzo-energie kan worden omgezet in hoogfrequente mechanische trillingen om ultrasone golven te genereren; de positieve ultrasone trillingen kunnen ook worden gebruikt om ontvangen ultrasone trillingen om te zetten in elektrische signalen. Dit is hoe de ultrasone transducer werkt. Piëzo-elektrische ultrasone transducers kunnen worden gezien als netwerken met vier aansluitingen en elektrische en mechanische uiteinden.