Relaterad kunskap om ultraljudsgivare

grundläggande introduktion:

Ultraljudsgivare är utvecklade genom att använda egenskaperna hos ultraljud. Det har egenskaperna för hög frekvens, kort våglängd, litet diffraktionsfenomen, särskilt god riktningsförmåga, som kan bli strålar och fortplantas i riktning. Ultraljudsvågor har en stor förmåga att penetrera vätskor och fasta ämnen. Ultraljudsvågor kommer att orsaka betydande reflektioner när de möter föroreningar eller gränssnitt, bildar ekon, och de kan producera dopplereffekter när de möter rörliga föremål. Därför används ultraljudstestning flitigt inom industrin, nationellt försvar, biomedicin etc. För att använda ultraljud som detektionsmetod måste ultraljud genereras och tas emot. Enheten som utför denna funktion är en ultraljudssensor, som vanligtvis kallas en ultraljudsgivare eller en ultraljudssond.

 Komponent:

Den akustiska vågsonden består huvudsakligen av piezoelektriska wafers, som kan sända och ta emot ultraljudsvågor. Ultraljudssonder med låg effekt används mest för detektion. Den har många olika strukturer, som kan delas in i rak sond (längdvåg), sned sond (tvärvåg), ytvågssond (ytvåg), sond (lamvåg), dubbel sond (en sondreflektion, en sondmottagning) etc.

Arbetsprincip:

Människor kan höra ljudet eftersom objektvibrationen är i intervallet 20KHZ, mer än 20KHZ kallas ultraljud och mindre än 20HZ kallas infraljud. 

Ultraljud är en slags mekanisk svängning i elastiskt medium, som har två former: transversell oscillation (tvärvåg) och longitudinell svängning (längdvåg). Tillämpningen i branschen antar huvudsakligen longitudinell oscillation. Ultraljudsvågor kan fortplanta sig i gaser, vätskor och fasta ämnen, och deras utbredningshastigheter är olika. Dessutom har den också refraktions- och reflektionsfenomen, och dämpning under fortplantning. Frekvensen av ultraljudsvågor beröringsfria ultraljudsnivåmätare sprider sig i luften är låg, i allmänhet tiotals KHZ, medan i fasta ämnen och vätskor kan frekvensen vara högre. Dämpningen är snabbare i luften, medan den sprider sig i flytande och fast form, dämpningen är liten och spridningen är längre. Genom att använda egenskaperna hos ultraljud kan det göras till olika ultraljudssensorer, utrustade med olika kretsar och göras till olika ultraljudsmätinstrument och -enheter, och de används ofta i kommunikation, medicinska apparater och andra aspekter.

De viktigaste materialen av 200KHz ultraljudsgivare är piezoelektrisk kristall (elektrostriktion) och nickel-järn-aluminiumlegering (magnetostriktion). Elektrostriktiva material inkluderar blyzirkonattitanat (PZT) och så vidare. Ultraljudssensorn som består av piezoelektrisk kristall är en reversibel sensor. Den kan omvandla elektrisk energi till mekanisk oscillation för att generera ultraljudsvågor. Samtidigt, när den tar emot ultraljudsvågor, kan den också omvandlas till elektrisk energi, så den kan delas upp i sändare eller mottagare. Vissa ultraljudssensorer kan både skicka och ta emot. Endast den lilla ultraljudssensorn introduceras här. Det är en liten skillnad mellan att skicka och ta emot. Den är lämplig för överföring i luften, och arbetsfrekvensen är vanligtvis 23-25KHZ och 40-45KHZ. Denna typ av ultraljudssensor är lämplig för avstånd, fjärrkontroll, stöldskydd och andra ändamål. Det finns T/R-40-60, T/R-40-12, etc. (där T betyder sändning, R betyder mottagning, 40 betyder att frekvensen är 40KHZ, 16 och 12 betyder dess yttre diameter, i millimeter). Det finns också en förseglad ultraljudssensor (typ MA40EI). Den kännetecknas av att den är vattentät (men inte i vatten) och kan användas som materialnivå- och närhetsbrytare. Dess prestanda är bättre. Det finns tre grundläggande typer av ultraljudsapplikationer, transmissionstyp används för fjärrkontroll, stöldlarm, automatisk dörr, närhetsbrytare, etc.; separerad reflektionstyp används för avståndsmätning, vätskenivå eller materialnivå; reflektionstyp används för materialfelsdetektering, tjockleksmätning etc. . Den består av sändande sensor (eller vågsändare), mottagande sensor (eller vågmottagare), kontrolldel och strömförsörjningsdel. Sändarsensorn består av en sändare och en keramisk vibratorgivare med en diameter på cirka 15 mm. Givarens funktion är att omvandla den keramiska vibratorns elektriska vibrationsenergi till superenergi och stråla ut i luften; medan den mottagande sensorn är sammansatt av en keramisk vibratorgivare Sammansatt med en förstärkarkrets, tar givaren emot vågen för att producera mekanisk vibration och omvandlar den till elektrisk energi, som används som utgången från ultraljudssensorns mottagare för att detektera den sändande super. Vid faktisk användning kan den keramiska vibratorn som används som sändande sensor också användas. Används som keramisk vibrator för mottagarens sensor. Styrdelen styr huvudsakligen pulskedjans frekvens, arbetscykel, sparsam modulering, räkning och detekteringsavstånd som skickas av sändaren.

Arbetsprogram

Om en 40KHz högfrekvent spänning appliceras på den piezoelektriska keramiska skivan (dubbelkristalloscillator) med en resonansfrekvens på 40KHz i den sändande sensorn, kommer den piezoelektriska keramiska skivan att expandera och dra ihop sig i enlighet med polariteten hos den applicerade högfrekventa högfrekventa spänningen, 40KH och ultraljudsspänningen. vinka mässingsmaterial ultraljudsgivare fortplantar sig i form av densitet (graden av densitet kan moduleras av styrkretsen) och sänds till vågmottagaren. Mottagaren använder principen för den piezoelektriska effekten som används av trycksensorn, det vill säga applicera tryck på det piezoelektriska elementet för att få det piezoelektriska elementet att anstränga sig, sedan en 40KHz sinus med en '+'-pol på ena sidan och en '-'-pol på den andra sidan. Eftersom amplituden för högfrekvent spänning är liten måste den förstärkas. Ultraljudssensorer gör att föraren kan backa säkert. Principen är att upptäcka eventuella hinder på eller i närheten av backbanan och utfärda en varning i tid. Det designade detekteringssystemet kan ge både hörbara och visuella hörbara och visuella varningar samtidigt. Varningen indikerar att avstånd och riktning för hindren i den blinda zonen detekteras. På detta sätt, oavsett om du parkerar eller kör på en trång plats, med hjälp av detektionssystemet för backningshinder, kommer förarens psykologiska tryck att minska och föraren kan enkelt vidta nödvändiga åtgärder.

Till

Observera när du använder:

1. För att säkerställa tillförlitlighet och lång livslängd, använd inte sensorn utomhus eller där temperaturen är högre än den nominella temperaturen.

2. Ultraljudssensorn använder luft som överföringsmedium, så när den lokala temperaturen är annorlunda kan reflektion och brytning vid gränsen orsaka felfunktion, och detekteringsavståndet kommer också att ändras när vinden blåser. Därför bör ultraljudssensorer inte användas bredvid utrustning som tvångsventilatorer.

3. Strålen från luftmunstycket har flera frekvenser, så den kommer att påverka ultraljudssensorn och bör inte användas nära sensorn.

4. Vattendropparna på sensorns yta förkortar detekteringsavståndet.

5. Material som pulver och bomullsgarn kan inte detekteras när de absorberar ljud (reflekterande sensor).

6. Ultraljudssensorn kan användas i vakuumområde eller explosionssäkert område.

7. Använd inte ultraljudssensorn i ett område med ånga; atmosfären i detta område är ojämn. En temperaturgradient kommer att genereras, vilket kommer att orsaka mätfel.