Відповідні знання про датчики ультразвукового перетворювача

основний вступ:

Ультразвукові датчики датчиків розроблені з використанням характеристик ультразвуку. Він має характеристики високої частоти, короткої довжини хвилі, малого явища дифракції, особливо хорошої спрямованості, яка може стати променями та поширюватися спрямовано. Ультразвукові хвилі мають чудову здатність проникати через рідини та тверді тіла. Ультразвукові хвилі викликають значні відбиття, коли вони стикаються з домішками або межами розділу, утворюючи відлуння, і вони можуть створювати ефект Доплера, коли вони стикаються з рухомими об’єктами. Тому ультразвукове дослідження широко використовується в промисловості, національній обороні, біомедицині тощо. Щоб використовувати ультразвук як метод виявлення, ультразвук має бути створений і отриманий. Пристроєм, який виконує цю функцію, є ультразвуковий датчик, який зазвичай називають ультразвуковим перетворювачем або ультразвуковим зондом.

 компонент:

Датчик акустичних хвиль в основному складається з п’єзоелектричних пластин, які можуть передавати та приймати ультразвукові хвилі. Для виявлення в основному використовуються малопотужні ультразвукові зонди. Він має багато різних структур, які можна розділити на прямий зонд (поздовжня хвиля), косий зонд (поперечна хвиля), зонд поверхневої хвилі (поверхнева хвиля), зонд (хвиля ягняти), подвійний зонд (один зонд відображення, один зонд прийом) тощо.

Принцип роботи:

Люди можуть почути звук, оскільки вібрація об’єкта знаходиться в діапазоні 20 кГц, більше 20 кГц називається ультразвуком, а менше 20 Гц називається інфразвуком. 

Ультразвук — це різновид механічних коливань у пружному середовищі, які мають дві форми: поперечні коливання (поперечна хвиля) і поздовжні коливання (поздовжня хвиля). Застосування в промисловості в основному приймає поздовжнє коливання. Ультразвукові хвилі можуть поширюватися в газах, рідинах і твердих тілах, і їх швидкість поширення різна. Крім того, він також має явища заломлення та відбиття, а також ослаблення під час поширення. Частота ультразвукових хвиль безконтактний ультразвуковий вимірювач рівня поширюється в повітрі на низькій частоті, як правило, в десятки кГц, тоді як у твердих тілах і рідинах частота може бути вищою. Загасання відбувається швидше в повітрі, тоді як воно поширюється в рідині та твердому стані, загасання невелике, а поширення довше. Використовуючи характеристики ультразвуку, з нього можна створити різні ультразвукові датчики, оснащені різними схемами, а також різні ультразвукові вимірювальні інструменти та пристрої, які широко використовуються в комунікації, медичних приладах та інших аспектах.

Основні матеріали с Ультразвуковий перетворювач 200 кГц складається з п'єзоелектричного кристала (електрострикція) і сплаву нікель-залізо-алюміній (магнітострикція). До електрострикційних матеріалів належать титанат цирконат свинцю (PZT) тощо. Ультразвуковий датчик, що складається з п’єзоелектричного кристала, є реверсивним датчиком. Він може перетворювати електричну енергію в механічні коливання для генерації ультразвукових хвиль. У той же час, коли він отримує ультразвукові хвилі, він також може бути перетворений в електричну енергію, тому його можна розділити на передавачі або приймачі. Деякі ультразвукові датчики можуть як надсилати, так і отримувати. Тут представлений лише маленький ультразвуковий датчик. Існує невелика різниця між відправленням і отриманням. Він підходить для передачі в повітрі, а робоча частота зазвичай становить 23-25 ​​кГц і 40-45 кГц. Цей тип ультразвукового датчика підходить для вимірювання дальності, дистанційного керування, захисту від крадіжок та інших цілей. Є T/R-40-60, T/R-40-12 тощо (де T означає відправлення, R означає отримання, 40 означає частоту 40 кГц, 16 і 12 означають його зовнішній діаметр у міліметрах). Також є герметичний ультразвуковий датчик (тип MA40EI). Він характеризується водонепроникністю (але не у воді) і може використовуватися як датчик рівня матеріалу та безконтактний перемикач. Його продуктивність краща. Існує три основних типи ультразвукових застосувань, тип передачі використовується для дистанційного керування, протиугінної сигналізації, автоматичних дверей, безконтактного перемикача тощо; роздільний тип відбиття використовується для вимірювання відстані, рівня рідини або рівня матеріалу; тип відбиття використовується для дефектоскопії матеріалу, вимірювання товщини тощо. Він складається з датчика надсилання (або хвильового передавача), приймального датчика (або хвильового приймача), частини керування та частини джерела живлення. Датчик передавача складається з передавача та керамічного вібратора діаметром приблизно 15 мм. Функція перетворювача полягає в тому, щоб перетворювати електричну вібраційну енергію керамічного вібратора в суперенергію та випромінювати в повітря; в той час як приймальний датчик складається з керамічного перетворювача вібратора. Складається зі схемою підсилювача, перетворювач приймає хвилю для створення механічної вібрації та перетворює її в електричну енергію, яка використовується як вихідний сигнал приймача ультразвукового датчика для виявлення передавального супер. У реальному використанні також можна використовувати керамічний вібратор, який використовується як передавальний датчик. Використовується як керамічний вібратор для датчика приймача. Контрольна частина в основному контролює частоту ланцюга імпульсів, робочий цикл, розріджену модуляцію, підрахунок і відстань виявлення, що надсилається передавачем.

Робоча програма

Якщо високочастотну напругу 40 кГц подати на п’єзоелектричний керамічний лист (подвійний кристалічний генератор) із резонансною частотою 40 кГц у передавальному датчику, п’єзоелектричний керамічний лист буде розширюватися та стискатися відповідно до полярності прикладеної високочастотної напруги, а потім надсилати ультразвукові хвилі 40 кГц, ультразвукова хвиля. латунний матеріал ультразвукового перетворювача поширюється у вигляді щільності (ступінь щільності може модулюватися схемою управління) і передається на хвилю приймача. Приймач використовує принцип п’єзоелектричного ефекту, який використовується датчиком тиску, тобто застосування тиску до п’єзоелектричного елемента, щоб спричинити напругу п’єзоелектричного елемента, а потім синуса 40 кГц із полюсом '+' з одного боку та полюсом '-' з іншого боку. Оскільки амплітуда високочастотної напруги мала, її необхідно підсилити. Ультразвукові датчики дозволяють водієві безпечно рухатися заднім ходом. Принцип полягає в тому, щоб виявляти будь-які перешкоди на задньому шляху або поблизу нього та вчасно попереджати. Розроблена система виявлення може забезпечувати як звукові, так і візуальні звукові та візуальні попередження одночасно. Попередження вказує на те, що визначено відстань і напрямок перешкод у сліпій зоні. Таким чином, незалежно від того, чи ви паркуєтесь, чи їдете у вузькому місці, за допомогою системи виявлення перешкод при русі заднім ходом психологічний тиск водія буде знижено, і водій зможе з легкістю виконувати необхідні дії.

до

Примітка під час використання:

1. Щоб забезпечити надійність і тривалий термін служби, не використовуйте датчик на відкритому повітрі або в місцях, де температура перевищує номінальну.

2. Ультразвуковий датчик використовує повітря як середовище передачі, тому, коли місцева температура відрізняється, відображення та заломлення на межі може спричинити несправність, а відстань виявлення також змінюватиметься, коли дме вітер. Тому ультразвукові датчики не слід використовувати поруч із таким обладнанням, як вентилятори.

3. Струмінь повітряного сопла має кілька частот, тому він впливатиме на ультразвуковий датчик і не повинен використовуватися поблизу датчика.

4. Краплі води на поверхні датчика скорочують відстань виявлення.

5. Такі матеріали, як порошок і бавовняна пряжа, не можуть бути виявлені, якщо вони поглинають звук (відбиваючий датчик).

6. Ультразвуковий датчик можна використовувати у вакуумній або вибухобезпечній зоні.

7. Не використовуйте ультразвуковий датчик у зоні з парою; атмосфера в цій місцевості нерівномірна. Буде створений температурний градієнт, який спричинить помилки вимірювання.