Relatert kunnskap om ultralydtransdusersensorer

grunnleggende introduksjon:

Ultralydtransdusersensoren er utviklet ved å bruke egenskapene til ultralyd. Den har egenskapene til høy frekvens, kort bølgelengde, lite diffraksjonsfenomen, spesielt god retningsevne, som kan bli stråler og forplante seg retningsbestemt. Ultralydbølger har en stor evne til å penetrere væsker og faste stoffer. Ultralydbølger vil forårsake betydelige refleksjoner når de møter urenheter eller grensesnitt, danner ekko, og de kan produsere doppler-effekter når de møter objekter i bevegelse. Derfor er ultralydtesting mye brukt i industri, nasjonalt forsvar, biomedisin osv. For å bruke ultralyd som deteksjonsmetode må ultralyd genereres og mottas. Enheten som utfører denne funksjonen er en ultralydsensor, som vanligvis kalles en ultralydsvinger eller en ultralydsonde.

 Komponent:

Den akustiske bølgesonden er hovedsakelig sammensatt av piezoelektriske wafere, som kan overføre og motta ultralydbølger. Ultralydprober med lav effekt brukes mest til deteksjon. Den har mange forskjellige strukturer, som kan deles inn i rett sonde (langsgående bølge), skrå sonde (tverrbølge), overflatebølgesonde (overflatebølge), sonde (lambølge), dobbel sonde (en sonderefleksjon, en sondemottak) etc.

Arbeidsprinsipp:

Folk kan høre lyden fordi objektvibrasjonen er i området 20KHZ, mer enn 20KHz kalles ultralyd, og mindre enn 20HZ kalles infralyd. 

Ultralyd er en slags mekanisk oscillasjon i elastisk medium, som har to former: tverrsvingninger (tverrbølge) og langsgående svingninger (langsgående bølge). Anvendelsen i industrien bruker hovedsakelig langsgående oscillasjon. Ultralydbølger kan forplante seg i gasser, væsker og faste stoffer, og deres forplantningshastigheter er forskjellige. I tillegg har den også refraksjons- og refleksjonsfenomener, og demping under forplantning. Frekvensen av ultralydbølger ikke-kontakt ultralyd nivå meter forplanter seg i luften er lav, vanligvis titalls KHZ, mens i faste stoffer og væsker, kan frekvensen være høyere. Dempningen er raskere i luften, mens den sprer seg i flytende og fast stoff, dempningen er liten, og spredningen er lengre. Ved å bruke egenskapene til ultralyd, kan det gjøres til forskjellige ultralydsensorer, utstyrt med forskjellige kretser, og gjøres til forskjellige ultralydmåleinstrumenter og -enheter, og de er mye brukt i kommunikasjon, medisinske apparater og andre aspekter.

De viktigste materialene til 200KHz ultralydsvinger er piezoelektrisk krystall (elektrostriksjon) og nikkel-jern-aluminiumslegering (magnetostriksjon). Elektrostriktive materialer inkluderer blyzirkonattitanat (PZT) og så videre. Ultralydsensoren som består av piezoelektrisk krystall er en reversibel sensor. Den kan konvertere elektrisk energi til mekanisk oscillasjon for å generere ultralydbølger. Samtidig, når den mottar ultralydbølger, kan den også omdannes til elektrisk energi, slik at den kan deles inn i sendere eller mottakere. Noen ultralydsensorer kan både sende og motta. Bare den lille ultralydsensoren er introdusert her. Det er en liten forskjell mellom å sende og motta. Den er egnet for overføring i luften, og arbeidsfrekvensen er vanligvis 23-25KHZ og 40-45KHZ. Denne typen ultralydsensor er egnet for rangering, fjernkontroll, tyverisikring og andre formål. Det er T/R-40-60, T/R-40-12 osv. (der T betyr sending, R betyr mottak, 40 betyr at frekvensen er 40KHZ, 16 og 12 betyr ytre diameter, i millimeter). Det er også en forseglet ultralydsensor (MA40EI type). Den kjennetegnes ved å være vanntett (men ikke i vann), og kan brukes som materialnivå- og nærhetsbryter. Ytelsen er bedre. Det er tre grunnleggende typer ultralydapplikasjoner, overføringstype brukes til fjernkontroll, tyverialarm, automatisk dør, nærhetsbryter, etc.; separert refleksjonstype brukes for avstandsmåling, væskenivå eller materialnivå; refleksjonstype brukes til materialfeildeteksjon, tykkelsesmåling osv. . Den er sammensatt av sendesensor (eller bølgesender), mottakssensor (eller bølgemottaker), kontrolldel og strømforsyningsdel. Sendersensoren er sammensatt av en sender og en keramisk vibratorsvinger med en diameter på ca. 15 mm. Funksjonen til svingeren er å konvertere den elektriske vibrasjonsenergien til den keramiske vibratoren til superenergi og stråle ut i luften; mens mottakssensoren er sammensatt av en keramisk vibratorsvinger Sammensatt med en forsterkerkrets, mottar transduseren bølgen for å produsere mekanisk vibrasjon og konverterer den til elektrisk energi, som brukes som utgang fra ultralydsensormottakeren for å oppdage den senderende super. Ved faktisk bruk kan den keramiske vibratoren som brukes som sendesensor også brukes. Brukes som keramisk vibrator for mottakersensoren. Kontrolldelen kontrollerer hovedsakelig pulskjedefrekvens, driftssyklus, sparsom modulasjon, telling og deteksjonsavstand sendt av senderen.

Arbeidsprogram

Hvis en 40KHz høyfrekvent spenning påføres det piezoelektriske keramiske arket (dobbel krystalloscillator) med en resonansfrekvens på 40KHz i sendesensoren, vil det piezoelektriske keramiske arket ekspandere og trekke seg sammen i henhold til polariteten til den påførte høyfrekvente høyfrekvente spenningen 40KHz, ultrasoniske, og bølge messingmateriale ultrasonisk transduser forplanter seg i form av tetthet (graden av tetthet kan moduleres av kontrollkretsen) og overføres til bølgemottakeren. Mottakeren bruker prinsippet om den piezoelektriske effekten som brukes av trykksensoren, det vil si å påføre trykk på det piezoelektriske elementet for å få det piezoelektriske elementet til å tøye, deretter en 40KHz sinus med en '+'-pol på den ene siden og en '-'-pol på den andre siden. Fordi amplituden til høyfrekvent spenning er liten, må den forsterkes. Ultralydsensorer lar sjåføren sikkerhetskopiere trygt. Prinsippet er å oppdage eventuelle hindringer på eller i nærheten av bakstien og gi en advarsel i tide. Det utformede deteksjonssystemet kan gi både hørbare og visuelle hørbare og visuelle advarsler på samme tid. Advarselen indikerer at avstanden og retningen til hindringer i blindsonen er registrert. På denne måten, enten det er parkering eller kjøring på et smalt sted, ved hjelp av deteksjonssystemet for ryggingshinder, vil sjåførens psykologiske press reduseres, og sjåføren kan enkelt utføre nødvendige handlinger.

Til

Merk ved bruk:

1. For å sikre pålitelighet og lang levetid, ikke bruk sensoren utendørs eller hvor temperaturen er høyere enn den nominelle temperaturen.

2. Ultralydsensoren bruker luft som overføringsmedium, så når den lokale temperaturen er forskjellig, kan refleksjon og brytning ved grensen forårsake funksjonsfeil, og deteksjonsavstanden vil også endre seg når vinden blåser. Derfor bør ikke ultralydsensorer brukes ved siden av utstyr som tvungne ventilatorer.

3. Strålen fra luftdysen har flere frekvenser, så den vil påvirke ultralydsensoren og bør ikke brukes i nærheten av sensoren.

4. Vanndråpene på overflaten av sensoren forkorter deteksjonsavstanden.

5. Materialer som pulver og bomullsgarn kan ikke oppdages når de absorberer lyd (reflekterende sensor).

6. Ultralydsensoren kan brukes i vakuumområde eller eksplosjonssikkert område.

7. Ikke bruk ultralydsensoren i et område med damp; atmosfæren i dette området er ujevn. En temperaturgradient vil bli generert, som vil forårsake målefeil.