Ytelsesindikatorer Ultrasonisk avstandssensor

Ultralydavstandssensor kan brukes mye i relaterte felt som nivå, væskenivå, overvåking, robotantikollisjon, ulike ultralydnærhetsbrytere og tyverialarmer. Den er pålitelig i drift, enkel å installere, vanntett, med liten utskytningsvinkel, høy følsomhet og bekvemmelighet. Den er koblet til et industrielt displayinstrument og gir også en sonde med stor emisjonsvinkel. Designprinsippet til ultralydavstandssensoren er at ultralydsensoren er en sensor utviklet ved å utnytte egenskapene til ultralydbølger. Ultralydbølge er en slags mekanisk bølge med en vibrasjonsfrekvens som er høyere enn lydbølger. Den genereres av vibrasjonen av transduserplaten under eksitering av spenning. Den har høy frekvens, kort bølgelengde, lite diffraksjonsfenomen, spesielt god retningsevne kan være stråleorientert. Kjennetegn som kommunikasjon. 

Ultralydbølger har en stor evne til å trenge gjennom væsker og faste stoffer, spesielt i de sollys-ugjennomsiktige faste stoffene, som kan trenge inn i dybder på flere titalls meter. Når en ultralydbølge treffer en urenhet eller et grensesnitt, vil den produsere en betydelig refleksjon for å danne en refleksjon til et ekko, som kan produsere en dopplereffekt når den treffer et objekt i bevegelse. Derfor er ultralydtesting mye brukt innen industrielle, nasjonale forsvar, biomedisinske og andre felt. Ultralyd brukes som deteksjonsmiddel, og ultralydbølger og ultralydbølger må genereres. Enheten som utfører denne funksjonen er en ultrasonisk avstandsmålingssensor, som vanligvis kalles en ultralydsvinger eller en ultralydsonde. Ultralydavstandssensorytelsesindikatorer, kjernen i ultralydsonden er en piezoelektrisk film i plastkappen eller metallkappen. Det er mange typer materialer som utgjør waferen. Størrelsen på waferen, som diameter og tykkelse, er forskjellig, så ytelsen til hver sonde er forskjellig. Vi må vite ytelsen før bruk. De viktigste ytelsesindikatorene til ultralydsensorer inkluderer følgende aspekter.

2. Arbeidstemperatur.
Siden curie-punktet til det piezoelektriske materialet generelt er høyt, bruker spesielt den diagnostiske ultralydsonden mindre strøm, slik at driftstemperaturen er lavere og kan fungere i lang tid uten å forårsake feil. Medisinske ultralydsonder er relativt varme og krever separat kjøleutstyr.

Det avhenger hovedsakelig av produksjonen av selve waferen. Den elektromekaniske koblingskoeffisienten er stor, følsomheten er høy og følsomheten er lav. Arbeidet med ultralydavstandssensorens spenningsstruktur brukes på piezoelektrisk keramikk, noe som vil forårsake mekanisk deformasjon med endringene i spenning og frekvens. På den annen side genereres en elektrisk ladning når den piezoelektriske keramikken vibreres. Med dette prinsippet, når en vibrator er sammensatt av to piezoelektrisk keramikk eller et stykke piezoelektrisk keramikk og et metallstykke kalles et bimorft element, sendes et ultralydsignal ut på grunn av bøyningsvibrasjon når et elektrisk signal påføres. Omvendt, når ultralydsensor for å måle avstand brukes på det bimorfe elementet, genereres et elektrisk signal. Basert på de ovennevnte effektene kan piezoelektrisk keramikk brukes som en ultralydsensor. Som en ultralydsensor er en komposittvibrator fleksibelt festet til basen. 

Komposittvibratoren er en kombinasjon av en resonator og en bimorf vibrator som består av et metall og en piezoelektrisk keramikk. Resonatoren er hornformet for effektivt å utstråle ultralydbølger generert av vibrasjon og for å effektivt konsentrere ultralydbølgene i den sentrale delen av vibratoren. Ultralydsensorer må ha god tetning for å hindre inntrengning av dugg, regn og støv utendørs. Den piezoelektriske keramikken er festet på innsiden av toppen av metallkassen. Basen er festet til den åpne enden av kassen og dekket med en harpiks. For datablad for ultralydavstandssensor, som brukes i industriroboter, kreves det en nøyaktighet på 1 mm og sterk ultralydstråling. Med bøyevibrasjonen til en konvensjonell bimorf elementvibrator er det umulig å oppnå dette ved en frekvens høyere enn 75 kHz. Derfor må piezoelektrisk keramikk med vertikal tykkelse vibrasjonsmodus brukes i høyfrekvent deteksjon. I dette tilfellet blir tilpasningen av den akustiske impedansen til den piezoelektriske keramikken med luften viktig. Den akustiske impedansen til den piezoelektriske keramikken er 2,6 x 107 kg/m2s og den akustiske impedansen til luft er 4,3 x 102 kg/m2s. Forskjellen kan resultere i et stort tap på overflaten av den piezoelektriske keramiske vibrerende strålingen. Et spesielt materiale fester seg til den piezoelektriske keramikken som et akustisk matchende lag for å matche den akustiske impedansen til luften. Denne strukturen gjør at ultralydsensoren fortsatt fungerer normalt ved frekvenser opp til 100 kHz.