Jak działa przetwornik ultradźwiękowy

Dźwięk, który ludzie słyszą, powstaje w wyniku wibracji przedmiotów. Jego częstotliwość mieści się w zakresie czujnika ultradźwiękowego 20HZ-20KHZ. Jeśli przekracza 20 KHZ, nazywa się to falą ultradźwiękową, a jeśli jest niższa niż 20 HZ, nazywa się to falą infradźwiękową. Powszechnie stosowane częstotliwości ultradźwiękowe to dziesiątki KHZ-dziesiątki MHZ.

Fala ultradźwiękowa jest rodzajem drgań mechanicznych w ośrodku sprężystym, która występuje w dwóch postaciach: oscylacji poprzecznej (fala poprzeczna) i oscylacji podłużnej (fala podłużna). Zastosowanie Przetworniki ultradźwiękowe w przemyśle przyjmują głównie oscylacje wzdłużne. Fale ultradźwiękowe mogą rozchodzić się w gazach, cieczach i ciałach stałych z różnymi prędkościami. Ponadto ma również zjawiska załamania i odbicia oraz ma tłumienie podczas propagacji. Ultradźwięki rozchodzą się w powietrzu, a ich częstotliwość jest niska, zwykle rzędu kilkudziesięciu KHZ, natomiast w ciałach stałych i ciekłych częstotliwość może być wyższa. Tłumi się szybciej w powietrzu, ale rozprzestrzenia się w cieczach i ciałach stałych z mniejszym tłumieniem i dalszą propagacją. Wykorzystując właściwości ultradźwięków, można je przekształcić w różne czujniki ultradźwiękowe, połączone z różnymi obwodami, w różne urządzenia i urządzenia i szeroko stosowane w komunikacji, sprzęcie medycznym i innych aspektach.

Głównymi materiałami czujników ultradźwiękowych są piezoelektryczne przetworniki ultradźwiękowe (elektrostrykcyjne) i stopu niklowo-żelazowo-aluminiowego (magnetostrykcyjne). Materiały elektrostrykcyjne obejmują tytanian cyrkonu ołowiu (PZT) i tym podobne. Czujnik ultradźwiękowy składający się z kryształów piezoelektrycznych jest czujnikiem odwracalnym, który może przekształcić energię elektryczną w drgania mechaniczne w celu wygenerowania fal ultradźwiękowych. Jednocześnie, gdy odbierze fale ultradźwiękowe, można je również przekształcić w energię elektryczną, dzięki czemu można go podzielić na nadajniki lub odbiorniki. Niektóre czujniki ultradźwiękowe mogą zarówno wysyłać, jak i odbierać. Tylko mały przetworniki zasięgu ultradźwiękowego , a transmisja i odbiór są nieco inne. Wprowadzono tutaj Nadaje się do transmisji w powietrzu  i częstotliwości roboczej.