Prestandaindikatorer Ultraljudsavståndssensor

Ultraljudsavståndssensor kan användas i stor utsträckning inom relaterade områden som nivå, vätskenivå, övervakning, robotantikollision, olika ultraljudsnärhetsbrytare och stöldlarm. Den är pålitlig i drift, lätt att installera, vattentät, med liten startvinkel, hög känslighet och bekvämlighet. Den är ansluten till ett industriellt displayinstrument och ger även en sond med stor emissionsvinkel. Utformningsprincipen för ultraljudsavståndssensorn är att ultraljudssensorn är en sensor som utvecklats genom att utnyttja egenskaperna hos ultraljudsvågor. Ultraljudsvåg är en slags mekanisk våg med en vibrationsfrekvens högre än ljudvågor. Den genereras av vibrationen från transduktorskivan under excitation av spänning. Den har hög frekvens, kort våglängd, litet diffraktionsfenomen, speciellt bra riktning kan vara strålorienterad. Egenskaper som kommunikation. 

Ultraljudsvågor har en stor förmåga att penetrera vätskor och fasta ämnen, särskilt i de solljus-ogenomskinliga fasta ämnena, som kan penetrera flera tiotals meters djup. När en ultraljudsvåg träffar en förorening eller ett gränssnitt kommer den att producera en betydande reflektion för att forma en reflektion till ett eko, vilket kan ge en dopplereffekt när den träffar ett rörligt föremål. Därför används ultraljudstestning i stor utsträckning inom det industriella, nationella försvaret, biomedicinska och andra områden. Ultraljud används som detektionsmedel och ultraljudsvågor och ultraljudsvågor måste genereras. Enheten som utför denna funktion är en ultraljudsavståndsmätningssensor, som vanligtvis kallas en ultraljudsgivare eller en ultraljudssond. Ultraljudsavståndssensorns prestandaindikatorer, kärnan i ultraljudssonden är en piezoelektrisk film i dess plastmantel eller metallmantel. Det finns många typer av material som utgör wafern. Waferns storlek, såsom diameter och tjocklek, är olika, så prestanda för varje sond är olika. Vi måste känna till dess prestanda innan vi använder den. De viktigaste prestandaindikatorerna för ultraljudssensorer inkluderar följande aspekter.

2. Arbetstemperatur.
Eftersom curiepunkten för det piezoelektriska materialet i allmänhet är hög, i synnerhet använder den diagnostiska ultraljudssonden mindre ström, så driftstemperaturen är lägre och kan fungera under lång tid utan att orsaka fel. Medicinska ultraljudssonder är relativt varma och kräver separat kylutrustning.

Det beror främst på tillverkningen av själva wafern. Den elektromekaniska kopplingskoefficienten är stor, känsligheten är hög och känsligheten är låg. Arbetet med ultraljudsavståndssensorns struktur av spänning appliceras på piezoelektrisk keramik, vilket kommer att orsaka mekanisk deformation med förändringar i spänning och frekvens. Å andra sidan genereras en elektrisk laddning när den piezoelektriska keramen vibreras. Med denna princip, när en vibrator är sammansatt av två piezoelektriska keramer eller en bit piezoelektrisk keramik och ett metallstycke kallas ett bimorft element, avges en ultraljudssignal på grund av böjningsvibrationer när en elektrisk signal appliceras. Omvänt, när en ultraljudssensor för att mäta avståndet appliceras på det bimorfa elementet, genereras en elektrisk signal. Baserat på ovanstående effekter kan piezoelektrisk keramik användas som en ultraljudssensor. Precis som en ultraljudssensor är en kompositvibrator flexibelt fäst vid basen. 

Kompositvibratorn är en kombination av en resonator och en bimorf vibrator som består av en metall och en piezoelektrisk keramik. Resonatorn är hornformad för att effektivt utstråla ultraljudsvågor som genereras av vibrationer och för att effektivt koncentrera ultraljudsvågorna i den centrala delen av vibratorn. Ultraljudssensorer måste ha god tätning för att förhindra inträngning av dagg, regn och damm utomhus. Den piezoelektriska keramiken är fäst på insidan av toppen av metallhöljet. Basen är fäst vid den öppna änden av höljet och täckt med ett harts. För ultraljudsavståndssensordatablad, som används i industrirobotar, krävs noggrannheten 1 mm och stark ultraljudsstrålning krävs. Med böjvibrationen hos en konventionell bimorfa elementvibrator är det omöjligt att uppnå detta vid en frekvens högre än 75 kHz. Därför måste piezoelektrisk keramik med vibrationsläge med vertikal tjocklek användas i högfrekvensdetekteringen. I detta fall blir anpassningen av den akustiska impedansen för den piezoelektriska keramen med luften viktig. Den akustiska impedansen för den piezoelektriska keramen är 2,6 x 107 kg/m2s och den akustiska impedansen för luft är 4,3 x 102 kg/m2s. Skillnaden kan resultera i en stor förlust på ytan av den piezoelektriska keramiska vibrerande strålningen. Ett speciellt material fäster vid den piezoelektriska keramiken som ett akustiskt matchande lager för att matcha luftens akustiska impedans. Denna struktur gör att ultraljudssensorn fortfarande fungerar normalt vid frekvenser upp till 100 kHz.