Co to jest czujnik ultradźwiękowy Hannas

Fale ultradźwiękowe rozchodzą się w linii prostej. Częstotliwość jest wyższa, zdolność dyfrakcyjna jest słabsza, ale silniejsza jest zdolność odbicia. Z tego powodu czujniki ultradźwiękowe można wykonać wykorzystując tę ​​właściwość fal ultradźwiękowych. Ponadto prędkość propagacji fal ultradźwiękowych w powietrzu jest mała, co ułatwia stosowanie czujników ultradźwiękowych.

Czujniki ultradźwiękowe opracowywane są w oparciu o charakterystykę fal ultradźwiękowych. Przetwornik ultradźwiękowy to fala mechaniczna o wyższej częstotliwości drgań niż fale dźwiękowe. Jest on generowany przez wibracje chipa przetwornika pod wpływem wzbudzenia napięcia. Ma wysoką częstotliwość, krótką długość fali, małe zjawisko dyfrakcyjne, szczególnie dobrą kierunkowość i może być skierowany na promienie. Rozpowszechnianie i inne cechy. Ultradźwięki mają dużą zdolność przenikania cieczy i ciał stałych, zwłaszcza ciał stałych nieprzezroczystych dla światła słonecznego. Potrafi przenikać na głębokość kilkudziesięciu metrów. Kiedy fala ultradźwiękowa uderza w zanieczyszczenie lub powierzchnię styku, powoduje znaczne odbicie, tworząc echo, a gdy uderza w poruszający się obiekt, może wywołać efekt Dopplera. Dlatego badania ultradźwiękowe są szeroko stosowane w przemyśle, obronie narodowej, biomedycynie i innych aspektach. Jako metodę wykrywania stosuje się ultradźwięki, które konieczne jest generowanie i odbieranie fal ultradźwiękowych. Urządzeniem spełniającym tę funkcję jest czujnik ultradźwiękowy, który potocznie nazywany jest przetwornikiem ultradźwiękowym lub sondą ultradźwiękową.

Czujnik ultradźwiękowy składa się głównie z wibratora bimorficznego, stożkowej płyty rezonansowej i elektrody. Po przyłożeniu określonego napięcia między dwiema elektrodami płytka piezoelektryczna zostanie ściśnięta, powodując odkształcenie mechaniczne. Po odłączeniu napięcia płytka piezoelektryczna powróci do stanu pierwotnego. Jeśli między dwa bieguny zostanie przyłożone napięcie o określonej częstotliwości, płytka piezoelektryczna będzie również wibrować z określoną częstotliwością. Po przetestowaniu częstotliwość własna tego typu chipa piezoelektrycznego wynosi 38 kHz, a na dwa bieguny przykładany jest sygnał impulsowy o fali prostokątnej o częstotliwości 40 kHz. W tym momencie chip piezoelektryczny rezonuje i emituje fale ultradźwiękowe. W ten sam sposób an Piezoelektryczny przetwornik ultradźwiękowy bez zewnętrznego sygnału impulsowego będzie również rezonował, gdy płyta rezonansowa odbierze fale ultradźwiękowe, generując sygnał elektryczny między dwoma biegunami.

Sonda ultradźwiękowa składa się głównie z płytek piezoelektrycznych, które mogą transmitować i odbierać fale ultradźwiękowe. Do detekcji wykorzystuje się najczęściej sondy ultradźwiękowe małej mocy. Ma wiele różnych struktur, które można podzielić na sondę prostą (fala podłużna), sondę ukośną (fala poprzeczna), sondę z falą powierzchniową (fala powierzchniowa), sondę z falą jagnięcą (fala lam), sondę podwójną (jedno odbicie sondy, jeden odbiór sondy) Czekaj. Rdzeniem sondy ultradźwiękowej jest chip piezoelektryczny w płaszczu z tworzywa sztucznego lub metalu. Wafel może składać się z wielu rodzajów materiałów pzt. Rozmiar płytki piezoelektrycznej, taki jak średnica i grubość, są również różne, więc działanie każdej sondy ultradźwiękowej jest inne, znamy jej działanie przed zastosowaniem. Istnieją główne wskaźniki wydajności czujników ultradźwiękowych.

(1) Częstotliwość robocza.

Częstotliwość robocza to częstotliwość rezonansowa płytki piezoelektrycznej. Gdy częstotliwość napięcia prądu przemiennego przyłożonego do jego dwóch końców jest równa częstotliwości rezonansowej chipa piezoelektrycznego, energia wyjściowa jest duża, a czułość wysoka.

(2) Temperatura robocza.

Ponieważ punkt Curie materiałów piezoelektrycznych ultradźwiękowy przetwornik odległości jest na ogół stosunkowo wysoki, szczególnie gdy do diagnostyki używane są przetworniki ultradźwiękowe, zużywa małą moc, temperatura pracy ceramiki piezoelektrycznej jest stosunkowo niska i może pracować przez długi czas bezawaryjnie. Temperatura medycznych sond ultradźwiękowych jest stosunkowo wysoka i wymaga oddzielnego sprzętu chłodniczego.

(3) Wrażliwość.

Zależy to głównie od samej produkcji płytki. Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego jest duży, a czułość wysoka, wręcz przeciwnie, czułość jest niska.