budowa piezoelektrycznego przetwornika ultradźwiękowego

The Przetwornik ultradźwiękowy to urządzenie do konwersji ciśnienia akustycznego na energię elektryczną, które może przekształcać powierzchniową energię akustyczną i energię elektryczną. Od 1917 roku francuski naukowiec Paul Langevin odkrył odwrotny efekt piezoelektryczny, wykorzystuje kryształy kwarcu jako materiały piezoelektryczne. Pierwszy praktyczny przetwornik ultradźwiękowy z kryształu kwarcu warstwowego został pomyślnie opracowany poprzez zaciśnięcie dwóch stalowych płytek. Chociaż przetwornik został rozwinięty w układ liniowy elementów wielowibracyjnych, o matrycy kwadratowej, wypukłej układ w zależności od liczby elementów wibracyjnych. Układ fazowy charakterystyki wiązki dźwięku również ewoluował od pierwotnego typu nieogniskowego do jednowymiarowego i dwuwymiarowego ogniskowania elektronicznego i ogniskowania akustycznego, kształt również rozwinął się w różnorodne geometryczne przetworniki, ale podstawowa struktura jednostki nie zmieniła się znacząco. Rysunek przedstawia strukturę podstawową Piezoelektryczny czujnik rurowy , można zauważyć, że podstawowa część przetwornika ultradźwiękowego jest zbudowana.

(2) Dopasowana warstwa akustyczna i podkład

Dopasowanie można podzielić na elektryczną sieć dopasowującą, akustyczną warstwę dopasowującą i dopasowanie impedancji. Celem jest zwiększenie mocy wyjściowej przetwornika, a równoważna impedancja wewnątrz i na zewnątrz musi być jak najbardziej zbliżona lub równa. Zmniejszenie strat energii spowodowanych niedopasowaniem w procesie propagacji. W transmisji element dyskowy piezoelektryczny ze względu na impedancję wejściową. Nie tak wysoka jak przetwornik odbiorczy, aby przekazać jak najwięcej energii ultradźwiękowej do tkanki, wymagana jest energia elektryczna. Dopasowanie impedancji sieci.

W elektrycznej sieci dopasowującej, zakładając, że impedancja przetwornika jest gazem, a impedancja elektryczna źródła jest gazem, stosunek pierwotnych transformatorów można wyrazić zgodnie ze stosunkiem między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym transformatora oraz Czujnik piezoelektryczny z materiału P5A . Zastępczą pojemność CO uzyskuje się poprzez znalezienie pojemności odpowiadającej obwodowi strojenia, którą można wyrazić jako częstotliwość rezonansową obwodu dopasowującego w środku przetwornika. Wiadomo, że częstotliwość serca jest znana. W obwodzie strojenia RLC odpowiednią indukcyjność dopasowania można określić za pomocą obliczeń.

Warstwa dopasowująca impedancję akustyczną nazywana jest również materiałem lub warstwą ochronną przetwornika, która ma na celu zmniejszenie utraty odbicia energii akustycznej. Poprawa efektywności transmisji fali dźwiękowej. Istnieje duża różnica w impedancji akustycznej pomiędzy materiał kryształu pierścienia piezoelektrycznego i materiał obciążenia, w celu poprawy przenoszenia fal dźwiękowych pomiędzy płytką piezoelektryczną a obciążeniem (tkanką, wodą lub soczewką akustyczną). Wprowadzenie warstwy dopasowującej akustyczną to górna warstwa o odpowiedniej grubości oraz impedancja akustyczna i charakterystyka tłumienia akustycznego. Bardzo pomocna jest poprawa czułości i szerokości pasma przetwornika. Jest to powszechna warstwa dopasowująca akustyka i akustyka materiału podkładowego.

(3) Inne konstrukcje: przewody i osłona

Drut jest nośnikiem, który zbiera materiał piezoelektryczny w celu wytworzenia ładunku elektrycznego i przewodzenia sygnałów elektrycznych. Impedancja elektryczna jest często również dopasowywana elektrycznie jako generatora dysków piezoelektrycznych  Materiał . Dlatego przewodność materiału ma właściwości elektryczne i ma pewne wymagania. Obudowa zewnętrzna działa jako element konstrukcyjny przetwornika i ogólnie określa rozmiar ostatecznego przetwornika. Dlatego też obudowa jest często wybierana w zależności od wymagań różnych zastosowań. W niektórych specjalnych zastosowaniach często konieczne jest zaprojektowanie konstrukcji mechanicznej zgodnie z wymaganiami aplikacji. Ponadto obudowa zewnętrzna chroni również elementy wewnętrzne. Rolą projektu jest nie tylko zaprojektowanie struktury kształtu, ale także charakterystyka materiału.