Traductor de măsurare a distanței cu ultrasunete al senzorului piezo

Ultrasunetele se referă la unde sonore cu frecvențe peste 20 kHz și este un fel de undă mecanică. Deoarece are o direcționalitate bună și toleranță la mediu, Senzorul electric piezo-ring este utilizat în tehnologia de măsurare a cuplului. Măsurarea distanței cu ultrasunete este o tehnică de măsurare a distanței fără contact. Principalele metode sunt metoda pulsului, metoda fază și metoda conversiei frecvenței. Măsurarea distanței cu ultrasunete folosește în principal metoda pulsului. Metoda pulsului de Materialele de sunet piezo PZT calculează în mod direct valoarea distanței prin măsurarea timpului pentru care semnalul pulsului purtător se deplasează înainte și înapoi pe distanța care trebuie măsurată. Formula sa este D = V t2D /2 unde D este valoarea distanței cu care trebuie măsurată cristal de disc piezoceramic electronic ; V este viteza de propagare a purtătorului în aer; t2D este timpul de călătorie dus-întors. Precizia metodei pulsului este afectată de precizia traductor piezo sferă , iar precizia timpului este afectată de frecvența de oscilație. Dacă undele ultrasonice sunt utilizate ca unde purtătoare, iar precizia de măsurare necesară ΔD ≤ 1 cm, atunci precizia necesară de măsurare a timpului este Δt ≤ 5, 9 × 10- 5 s, adică atâta timp cât frecvența de oscilație atinge 1, 7 × 104 Hz, este foarte ușor. Traductoarele piezoelectrice cu ultrasunete sunt realizate folosind efectul piezoelectric al foii de date a traductorului piezoelectric. Materialul piezoelectric polarizat suferă o deformare mecanică sub câmpul electric aplicat. Acesta se numește efect piezoelectric invers. În schimb, deformarea mecanică a materialului piezoelectric generează și tensiunea. Acesta se numește efect piezoelectric pozitiv. Folosind efectul piezoelectric invers, tensiuni de înaltă frecvență recoltarea piezo-energiei poate fi convertită în vibrații mecanice de înaltă frecvență pentru a genera unde ultrasonice; vibrațiile ultrasonice pozitive pot fi utilizate și pentru a converti vibrațiile ultrasonice recepționate în semnale electrice. Așa funcționează traductorul cu ultrasunete. Traductoarele piezoelectrice cu ultrasunete pot fi văzute ca rețele cu patru terminale cu capete electrice și mecanice.