Arbeidsprinsipp og anvendelse av piezoelektrisk ultralydsensor

Arbeidsprinsippet til piezoelektrisk ultralydsensor er hovedsakelig basert på piezoelektrisk effekt, som bruker elektriske komponenter og andre maskiner for å konvertere trykket som skal måles til elektrisitet, og deretter utfører relaterte målinger. Måling av presisjonsinstrumenter, som mange trykktransmittere og trykksensorer. Piezoelektriske ultralydsensorer kan ikke brukes i statiske målinger. Årsaken er at ladningen etter å ha blitt utsatt for ytre kraft kun kan bevares når kretsen har uendelig inngangsmotstand. Følgende er gitt, La oss kort snakke om anvendelsen av arbeidsprinsippet til piezoelektriske ultralydsensorer!

Den faktiske arduino ultralydsensorer kan bare brukes i dynamisk måling. De viktigste piezoelektriske materialene er: dihydrogenfosfat, natriumkaliumtartrat og kvarts. Den piezoelektriske effekten finnes på kvarts. Når spenningen endres, endres det elektriske feltet svært lite, og noen andre piezoelektriske krystaller vil erstatte kvarts. Kaliumnatriumtartrat, den har en stor piezoelektrisk koeffisient og piezoelektrisk følsomhet, men den kan kun brukes innendørs der luftfuktigheten og temperaturen er relativt lav. fosfat er en kunstig krystall, den kan brukes i miljøer med høy luftfuktighet og høy temperatur, så bruken er veldig bred. Med utviklingen av teknologien har den piezoelektriske effekten også blitt brukt på polykrystaller. For eksempel: piezoelektrisk keramikk, niobatmagnesiumsyre piezoelektrisk keramikk, niobateseriens piezoelektriske keramikk og bariumtitanat piezoelektrisk keramikk er alle inkludert.

Piezoelektrisk effekt ultralydsensor, det er elektromekanisk konvertering og selvdrevet sensor. Dens følsomme komponenter er laget av piezoelektriske materialer, og når de piezoelektriske materialene utsettes for ytre kraft, vil det dannes ladninger på overflaten. Ladningene vil passere gjennom ladeforsterkeren, forsterkningen av målekretsen og impedanskonverteringen. Den konverteres til en effekt som er proporsjonal med den mottatte eksterne kraften.

Tekniske parametere for piezoelektriske ultralydsensorer

Den piezoelektriske konstant ultrasoniske nærhetssensoren er en parameter som måler styrken til den piezoelektriske effekten til et materiale, og den er direkte relatert til følsomheten til den piezoelektriske utgangen. Den elastiske konstanten og stivheten til piezoelektriske materialer bestemmer den naturlige frekvensen og de dynamiske egenskapene til piezoelektriske enheter. For et piezoelektrisk element av en viss form og størrelse er dets iboende kapasitans relatert til dielektrisitetskonstanten, og den iboende kapasitansen påvirker den nedre frekvensgrensen til den piezoelektriske ultralydsensoren.

I den piezoelektriske effekten er den mekaniske koblingskoeffisienten lik kvadratroten av forholdet mellom den konverterte utgangsenergien (som elektrisk energi) og inngangsenergien (som mekanisk energi); det er en viktig parameter for å måle den elektromekaniske energikonverteringseffektiviteten til piezoelektriske materialer.

Isolasjonsmotstanden til piezoelektriske materialer ultrasonisk nærhetssensor vil redusere ladningslekkasje, og dermed forbedre lavfrekvenskarakteristikkene til piezoelektriske ultralydsensorer. Temperaturen der piezoelektriske materialer begynner å miste sine piezoelektriske egenskaper kalles curiepunkttemperaturen.