На чому працює ультразвуковий датчик

Використовуючи вібрацію згину звичайного п’єзоелектричного біморфного вібратора, неможливо досягти цієї мети, коли частота ультразвуковий модуль вимірювання відстані вище 70 кГц. Тому для виявлення високої частоти необхідно використовувати п’єзоелектричну кераміку з режимом вертикальної вібрації товщини. У цьому випадку дуже важливим стає узгодження акустичного опору п'єзокераміки з повітрям. Акустичний опір п’єзоелектричної кераміки становить 2,6 × 107 кг/м2 с, а акустичний опір повітря – 4,3 × 102 кг/м2 с. Різниця в 5 ступенів спричинить значні втрати на поверхні вібраційного випромінювання п’єзоелектричної кераміки. Спеціальний матеріал pzt наклеюється на п’єзоелектричну кераміку як акустичний узгоджувальний шар, щоб відповідати акустичному опору повітря. Така структура дозволяє ультразвуковому датчику нормально працювати на частотах до сотень кГц.

Застосування ультразвукових датчиків

Ультразвукова сенсорна технологія застосовується в різних аспектах виробничої практики, і медичне застосування є одним із найважливіших її застосувань. Наступна технологія використовує медицину як приклад для ілюстрації застосування високочастотний ультразвуковий перетворювач . 

Застосування ультразвуку в медицині в основному для діагностики захворювань, і воно стало незамінним діагностичним методом у клінічній медицині. Перевагами ультразвукової діагностики є відсутність болю, відсутність пошкодження об’єкта, простий метод, чіткість зображення, висока діагностична точність тощо. Тому її легко популяризувати та вітати медичні працівники та пацієнти. Ультразвукова діагностика може базуватися на різних медичних принципах. Давайте розглянемо один із типових методів так званого типу А. Цей метод використовує відбиття ультразвуку. Коли ультразвукові хвилі поширюються в тканинах людини та стикаються з двома інтерфейсами середовища з різними акустичними опорами, на межі розділу генеруються відбиті луна. Коли він стикається з поверхнею, що відбиває, ехо-сигнал відображається на екрані осцилографа, а різниця імпедансів між двома інтерфейсами також визначає амплітуду ехо-сигналу.

У промисловості типові застосування нестандартний ультразвуковий перетворювач - це неруйнівний контроль металів і ультразвукове вимірювання товщини. У минулому багато технологій перешкоджали тому, що вони не могли виявити внутрішню частину тканин об’єкта. Поява ультразвукової технології змінила цю ситуацію. Звичайно, ультразвукові датчики стаціонарно встановлені на різних пристроях, щоб тихо виявляти сигнали, які потрібні людям у майбутньому.

У застосуванні ультразвук буде поєднуватися з інформаційними технологіями та технологією нових матеріалів, і з’являться більш розумні та високочутливі ультразвукові датчики. У майбутньому житті роль ультразвукових датчиків ставатиме все більш важливою.