Princip och tillämpning av ultraljudspositionssensor

  Ultraljudsvågor är en allmän term för mekaniska vågor vars frekvens överstiger människans hörselfrekvensgräns (cirka 20 kHz). Ultraljudsvågor genereras av vibrationsgivare under excitation av spänning. Avståndsmätningsgivare har egenskaperna för hög frekvens, kort våglängd, litet diffraktionsfenomen, särskilt god riktningsförmåga, den kan stråla och riktas. Ultraljudsgivare är också kända som ultraljudssensorer eller ultraljudsonder. Ultraljudsnivåmätaren är en digital nivåmätare som styrs av en mikroprocessor. I mätningen sänds ultraljudspulsavståndsgivaren ut av sensorn (givaren), och ljudvågen reflekteras av vätskeytan och tas sedan emot av ultraljudsmottagaren, den omvandlas till en elektrisk signal av den piezoelektriska kristallen eller magnetostriktiva enheten och sänds och tas emot av ljudvågen. Tiden mellan beräkningen av avståndssensorn till ytan på föremålet som mäts. På grund av den beröringsfria mätningen är det uppmätta mediet nästan obegränsat,Ultraljudsavståndsmätare kan användas i stor utsträckning för mätning av olika flytande och fasta material.

  Strukturen för ultraljudspositionssensorn och dess prestanda för ultraljudsgivaren består huvudsakligen av piezoelektriska wafers, som kan avge ljudvågor kan också ta emot ultraljud. Piezoelektriska ultraljudsgeneratorer fungerar faktiskt med resonansen hos en piezoelektrisk kristall. Den har två piezoelektriska skivor och en resonans piezoplatta. När dess två poler plus har en pulssignal vars frekvens är lika med den piezoelektriska skivans naturliga oscillationsfrekvens, kommer den piezoelektriska skivan att resonera och driva resonansplattan att vibrera för att generera ultraljudsvågor. Omvänt, om ingen spänning appliceras mellan de två elektroderna, när resonatorplattan tar emot ultraljudsvågor,givare för avstånd kommer att komprimera den piezoelektriska skivan för att vibrera, den omvandlar den mekaniska energin till en elektrisk signal och den kommer att bli en ultraljudsmottagare.

  Ultraljudsonder med låg effekt är mest för att detektera. De har många olika strukturer, såsom rak sond (längdvåg), sned sond (tvärvåg), givare för flödesmätare , ytsond (ytvåg), lammvågssond (lampvåg) och dubbelsond (en sond sänder ut, en sond tar emot). Kärnan i ultraljudssonden är en piezoelektrisk wafer i dess yttre hölje, och det finns många typer av material som utgör wafern. Storleken på skivan, såsom diameter och tjocklek, är också olika, så prestandan för varje sond är olika, och dess prestanda måste vara känd före användning. De viktigaste prestandaindikatorerna för ultraljudssensorer är följande:

1. Driftsfrekvens. Driftsfrekvensen för Ultraljudsavståndsmätande sensor är den piezoelektriska givarens resonansfrekvens. När frekvensen för växelspänningen som appliceras på båda ändarna är lika med givarens resonansfrekvens, är utgångsenergin maximal och känsligheten högst.

2. Driftstemperatur. Eftersom Curie-punkten för det piezoelektriska materialet i allmänhet är hög, i synnerhet ultraljudssonden för att detektera avståndsmätningssensor har en liten effekt, så arbetstemperaturen är relativt låg och kan fungera under lång tid utan fel.