Ultralydsavstandsmålingstransduser av piezosensor

Ultralyd refererer til lydbølger med frekvenser over 20 kHz og det er en slags mekanisk bølge. Fordi den har god retning og toleranse for miljøet, piezo ring elektrisk sensor brukes i momentmålingsteknologi. Ultralydavstandsmåling er en berøringsfri avstandsteknikk. Hovedmetodene er pulsmetode, fasemetode og frekvenskonverteringsmetode. Ultralydavstandsmåling bruker hovedsakelig pulsmetoden. Pulsmetoden til piezolyd PZT-materialer beregner direkte avstandsverdien ved å måle tiden for bærepulssignalet å reise frem og tilbake over avstanden som skal måles. Formelen er D = V t2D /2 hvor D er avstandsverdien som skal måles med elektronisk piezokeramisk skivekrystall ; V er forplantningshastigheten til bæreren i luften; t2D er transportørens tur-retur-tid. Nøyaktigheten til pulsmetodens avstandsmåling påvirkes av nøyaktigheten til piezosfære-transduser , og tidens nøyaktighet påvirkes av oscillasjonsfrekvensen. Hvis ultralydbølger brukes som bærebølger, og den nødvendige avstandsnøyaktigheten ΔD ≤ 1 cm, er den nødvendige nøyaktigheten for tidsmåling Δt ≤ 5, 9 × 10- 5 s, det vil si så lenge oscillasjonsfrekvensen når 1, 7 × 104 Hz. Piezoelektriske ultralydsvingere er laget ved å bruke den piezoelektriske effekten til piezotransduserens dataark. Det polariserte piezoelektriske materialet gjennomgår mekanisk deformasjon under det påførte elektriske feltet. Dette kalles den inverse piezoelektriske effekten. Motsatt genererer også den mekaniske deformasjonen av det piezoelektriske materialet spenningen. Dette kalles den positive piezoelektriske effekten. Ved å bruke den inverse piezoelektriske effekten, høyfrekvente spenninger piezo-energihøsting kan konverteres til høyfrekvente mekaniske vibrasjoner for å generere ultralydbølger; de positive ultralydvibrasjonene kan også brukes til å konvertere mottatte ultralydsvibrasjoner til elektriske signaler. Slik fungerer ultralydsvingeren. Piezoelektriske ultralydtransdusere kan sees på som fireterminalnettverk med elektriske og mekaniske ender.