Vad är ultraljudsgivare

En givare (sond) är en enhet som omvandlar fysisk energi in i och ut. En ultraljudssond omvandlar elektrisk energi till akustisk energi och omvandlar akustisk energi till elektrisk energi. Energiomvandlingen är realiserad. Därför kallas ultraljudssonden även en ultraljudsgivare, som kan användas för både sändning av ultraljudsvågor och mottagning, och är en nyckelkomponent i ultraljudsavståndssystemet. ultraljudsgivare inkluderar huvudsakligen mekaniska ultraljudsgivare, elektriska ultraljudsgivare och elektroakustiska ultraljudsgivare. Bland dem är elektroakustiska ultraljudssensorer huvudsakligen sammansatta av piezoelektriska kristaller (elektrostriktiva) och nickel-järn aluminiumlegering (magnetostriktiva). Enligt olika konstruktioner har formen på ultraljudsgivaren huvudsakligen en kolumnform (de främre och bakre metalltäckplåtarna har samma diameter), en horntyp (den främre täckplattans diameter reduceras överdrivet av bågformen) och en kolumnform med en sektion i mitten.

A piezoelektrisk keramisk givare är en elektroakustisk givare som omvandlar elektrisk och akustisk energi baserat på de piezoelektriska och omvända piezoelektriska effekterna av vissa kristaller. Piezoelektriska ultraljudssensorer består huvudsakligen av piezoelektriska wafers. Ultraljudssensorn som består av piezoelektriska kristaller är en reversibel sensor som omvandlar elektrisk energi till akustisk energi, och när den tar emot ultraljudsvågor kan den även omvandla akustisk energi till elektrisk energi. Piezoelektriska ultraljudssensorer arbetar med resonansen hos en piezoelektrisk kristall. Strukturen hos vissa enkristallmaterial har asymmetriska egenskaper. När dessa material utsätts för yttre påkänningar och påkänningar, kommer de interna gitterstrukturförändringarna (deformation) att förstöra det ursprungliga makroskopiska tillståndet av elektrisk neutralitet, vilket resulterar i ett polariserat elektriskt fält. (elektrokemiskt), är det genererade elektriska fältet (elektrodpolarisation) proportionell mot storleken på töjningen. Detta fenomen kallas positiv piezoelektrisk effekt, vilket upptäcktes av bröderna Curie 1880. Därefter, 1881, upptäcktes det vidare att sådana enkristallmaterial också har en omvänd piezoelektrisk effekt, det vill säga när ett material som har en positiv piezoelektrisk effekt utsätts för ett pålagt elektriskt fält och det yttre elektriska fältet genereras påfrestningar och det elektriska fältet. bildas. Bara proportionell. Experiment har visat att den piezoelektriska effekten och den omvända piezoelektriska effekten inom en viss gräns är linjära. Det vill säga, i den piezoelektriska effekten är ytladdningstätheten för den piezoelektriska kristallen proportionell mot storleken på töjningen. När påfrestningen ändrar tecknet ändrar laddningen också tecknet. I fallet med den omvända piezoelektriska effekten, töjs de piezoelektriska kristallerna under verkan av det yttre elektriska fältet. Storleken är proportionell mot det elektriska fältets styrka, och när det elektriska fältet vänds omvänds töjningen också. Piezoelektriska givare är enheter som omvandlar elektrisk energi och akustisk energi genom att använda den piezoelektriska effekten av vissa enkristallmaterial och de elektrostriktiva effekterna av polykristallina material. På grund av sin höga elektroakustiska effektivitet, stora kraftkapacitet och strukturen och formen kan utformas enligt olika applikationer, används den i stor utsträckning inom ultraljudsområdet.

Piezoelektriska ultraljudsgivare är uppdelade i enkelsond och dubbelsond. Enkelsondsläget hänvisar till en ultraljudsnärhetsgivare som används för att sända både ultraljudsvågor och ultraljudsvågor, det vill säga sonden används för både sändning och mottagning. I driftsättet med en enda sond, vid sändning av ultraljudsvågor, är det nödvändigt att applicera en spänning på mer än tio volt, flera tiotals volt eller till och med hundratals volt till sonden för att orsaka mekanisk vibration av sonden. Denna mekaniska vibration överför vibrationen från den piezoelektriska skivan till mekanisk energi. Omvandlas till akustisk energi för att excitera ultraljudsvågor. När ultraljudsvågen tas emot försvinner inte efterskalvet som genereras av ultraljudsvågen omedelbart, och amplituden hos den överförda signalen är mer uppenbar än ekosignalens amplitud, så att mottagningsänden av misstag genererar vågen som genereras av vibrationen som ett eko. Mätfel påverkar noggrannheten hos ultraljudsavståndsmätningssensorn. Den konventionella praxisen är att stoppa sändningen, fördröja tidsperioden, undvika tiden för detta efterskalv och börja ta emot ekon, vilket leder till den blinda zonen. Den dubbla sonden fungerar genom att skicka två ultraljudsvågor och ta emot ultraljudsvågor med samma sond. Från nivån för analysen av blindzonen med en sond, kan driftsättet med dubbla sond helt eliminera blindzonen och öka mätavståndet. Men i praktiska tillämpningar, eftersom avståndet mellan den sändande sonden och den mottagande sonden är litet, och ljudvågen är diffraktiv, kanske vågen som emitteras av den ultraljudssändande sonden inte reflekteras av hindret, utan direkt kringgår den mottagande sonden, vilket resulterar i positiva effekter, därför är den blinda zonen fortfarande där.