Что такое ультразвуковой датчик преобразователя?

ULtrasonicdУСТАНОВКАtransducersЯвляются ли датчики, разработанные с использованием характеристик ультразвуковых волн. Ультразвук - это механическая волна с более высокой частотой вибрации, чем звуковые волны. Он генерируется вибрацией чипа преобразователя при возбуждении напряжения. Он имеет высокочастотную, короткую длину волны, небольшую дифракционную феномен, особенно хорошую направленность, и может быть направлен в лучи. Распространение и другие характеристики. Ультразвук обладает большой способностью проникать в жидкости и твердые вещества, особенно в твердых веществах, которые непрозрачны до солнечного света. Это может проникнуть на глубину десятков метров. Когда ультразвуковая волна достигает примеси или границы раздела, она даст значительное отражение для формирования эха, и может привести к эффекту доплеровца, когда он попадет в движущийся объект. Датчики, разработанные на основе ультразвуковых характеристик, называются \ «ультразвуковые датчики \» и широко используются в промышленности, национальной обороне и биомедицине.

составная часть

Ультразвуковой зонд в основном состоит из пьезоэлектрических пластин, которые могут передавать и получать ультразвуковые волны. Ультразвуковые зонды с низким энергопотреблением в основном используются для обнаружения. Он имеет много разных структур, которые можно разделить на прямой зонд (продольная волна), косой зонд (поперечная волна), зонд поверхности (поверхностная волна), зонд ягненка (ягненка), двойной зонд (один зонд передается, один зонд получен) Подождите.

Производительность

Ядром ультразвукового зонда является ультразвуковой сенсорный чип в пластиковой или металлической куртке. Там может быть много видов материалов, которые составляют пластину. Размер пластины, такой как диаметр и толщина, также различны, поэтому производительность каждого зонда отличается, мы должны знать его производительность перед использованием. Основные показатели производительности ультразвуковых датчиков.

Рабочая частота

Рабочая частота - это резонансная частота пьезоэлектрической пластины. Когда частота напряжения переменного тока, применяемого к двум его концу, равна резонансной частоте чипа, выходная энергия максимальная, а чувствительность также высока.

Рабочая Температура

Поскольку точка пьезоэлектрических материалов Кюри, как правило, относительно высока, особенно ультразвуковой датчик, используемый для диагностики, имеет низкую мощность, поэтому рабочая температура относительно низкая, и он может работать в течение длительного времени без сбоев. Температура медицинских ультразвуковых зондов относительно высока и требует отдельного охлаждения. Чувствительность в основном зависит от самой производственной пластины. Коэффициент электромеханической связи большой, а чувствительность высока; Напротив, чувствительность низкая. Диапазон обнаружения направленного ультразвукового датчика.

Основное приложение

Технология ультразвукового зондирования применяется в различных аспектах производственной практики, а медицинские применения являются одним из основных применений его ультразвуковых датчиков. Следующее использует лекарство в качестве примера для иллюстрации применения технологии ультразвукового зондирования. Применение ультразвука в медицине предназначено в основном для диагностики заболеваний, и оно стало незаменимым диагностическим методом в клинической медицине. Преимущества ультразвукового диагноза: отсутствие боли, нет повреждения осмотра, простого метода, четкого визуализации, высокой точности диагностики и т. Д. Следовательно, его легко способствовать и приветствуют медицинские работники и пациенты. Ультразвуковой диагноз может быть основан на различных медицинских принципах. Давайте посмотрим на один из представителей так называемых методов A-типа. Этот метод использует отражение ультразвуковых волн. Когда ультразвуковые волны распространяются в тканях человека и сталкиваются с двумя интерфейсами среды с различными акустическими импедями, отраженные эхо генерируются на границе раздела. Каждый раз, когда встречается отражающая поверхность, на экране осциллографа отображается эхо, а разница импеданса между двумя интерфейсами также определяет амплитуду эха. В промышленности типичными применениями ультразвуковых являются неразрушающими тестированием металлов и измерения ультразвуковой толщины. В прошлом многим технологиям препятствовала неспособность обнаружить внутреннюю часть тканей объекта. Появление технологии ультразвукового зондирования изменило эту ситуацию. Конечно, на разных устройствах устанавливается больше ультразвуковых датчиков, чтобы \ «тихо \» обнаружить сигналы, которые нужны людям. В будущем применении ультразвуковых датчиков ультразвуковое исследование будет сочетаться с информационными технологиями и новыми материальными технологиями, а также появятся более интеллектуальные и высокочувствительные ультразвуковые датчики.

Ультразвуковое применение датчиков датчика.

Ультразвуковые волны обладают большой способностью проникать в жидкости и твердые вещества, особенно в непрозрачных твердых веществах, где они могут проникнуть на глубину десятков метров. Когда ультразвуковая волна достигает примеси или границы раздела, она даст значительное отражение для формирования эха, и может привести к эффекту доплеровца, когда он попадет в движущийся объект. Следовательно, ультразвуковые испытания широко используются в промышленности, национальной обороне, биомедицине и т. Д. поля. Они надежны в работе, простые в установке, водонепроницаемый, небольшой угол запуска, высокая чувствительность, удобно подключаться к промышленным приборам дисплея, а также предоставляются зонды с большими углами запуска.

1. Ультразвуковой датчик может обнаружить состояние контейнера. Когда ультразвуковой датчик установлен в верхней части пластикового танка расплава или пластиковой камеры пеллет, когда звуковые волны испускаются в контейнер, состояние контейнера может быть проанализировано соответствующим образом, например, полное, пустое или наполовину полное.

2. Ультразвуковые датчики могут использоваться для обнаружения прозрачных объектов, жидкостей, любых плотных материалов с грубыми, гладкими и легкими поверхностями и нерегулярными объектами. Но он не подходит для наружного, горячей среды или бака давления и пенопласта.

3. Ультразвуковые датчики могут использоваться на пищевых заводах, чтобы реализовать систему управления в закрытой контуре для обнаружения пластиковой упаковки. Благодаря новой технологии он может обнаружить во влажном кольце, таких как стиральная машина для бутылок, шумовая среда и среда с экстремальными изменениями температуры.

4. Ультразвуковые датчики могут быть использованы для обнаружения уровня жидкости, обнаружения прозрачных объектов и материалов, управления натяжением и измерения расстояний, главным образом для упаковки, изготовления бутылок, обработки материалов, проверки угля, пластиковой обработки и автомобильной промышленности. Ультразвуковые датчики могут использоваться для мониторинга процессов для улучшения качества продукта, обнаружения дефектов, определения присутствия и других аспектов.

Используя ультразвуковую сенсорную технологию для предотвращения неправильной педали, Nissan разработал функцию, чтобы предотвратить ускорение транспортного средства, случайно наступив на ускоритель, когда наступит тормоз. При использовании камер и ультразвуковых датчиков для вывода ситуации \"парковки на парковке \", если водитель наступит на ускоритель, он заставит тормоза. Эта технология планируется использовать практическое использование в течение 2-3 лет. Ультразвуковая сенсорная технология была разработана для предотвращения несчастных случаев, вызванных наступлением неправильного тормоза и ускорителя при парковке на стоянке. Технология реализуется с использованием четырех камер, оснащенных одной спереди, сзади, влево и справа от автомобиля, и восемь ультразвуковых датчиков в переднем бампере и заднем бампере. Четыре камеры продолжают использовать камеру \"View View \", которая отображает вид птичьего полета об окружающей среде автомобиля. Используйте камеру, чтобы распознать белые линии, чтобы сделать вывод, что автомобиль находится на стоянке, и используйте ультразвуковой датчик, чтобы измерить расстояние между автомобилем и окружающими препятствиями для определения времени торможения. Профилактика несчастных случаев, вызванных наступлением неправильного тормоза и ускорителя, реализуется в двух шагах. Когда водитель хочет остановиться на парковке, если он начнет ускоритель, он сначала уменьшает скорость до ползущей скорости, использует значок на приборной панели, чтобы указать на опасность и звучит тревога. Если водитель продолжает наступать на ускоритель и собирается попасть в стену или другие объекты, тормоз будет вынужден. Время торможения - это * автомобиль может остановиться, когда он находится примерно в 20-30 см от препятствия.

Принцип работы

Люди могут услышать, что звук производит вибрацией объекта, а его частота находится в пределах диапазона ультразвукового датчика 20 Гц-20 кГц, более 20 кГц называется ультразвуковым, а ниже 20 Гц называется инфразированным. Обычно используемые ультразвуковые частоты варьируются от десятков кГц до десятков МГц. Ультразвук является своего рода механическим колебанием в упругой среде, которая имеет две формы: поперечное колебание (поперечная волна) и продольные колебания (продольная волна). Применение в промышленности в основном принимает продольные колебания. Ультразвуковые волны могут распространяться в газах, жидкостях и твердых веществах, а их скорость распространения различна. Кроме того, он также имеет явления преломления и отражения, а также затухание во время распространения. Частота ультразвуковых волн, распространяющихся в воздухе, низкая, как правило, десятки кГц, в то время как в твердых веществах и жидкостях частота может быть выше. Затухание быстрее в воздухе, в то время как оно распространяется в жидкости и твердого вещества, ослабление невелико, а распространение длиннее. Используя характеристики ультразвука, его можно превратить в различные ультразвуковые датчики, оснащенные различными схемами и превращены в различные ультразвуковые измерительные инструменты и устройства, и они широко используются в связи, медицинских приборах и других аспектах.

Основные материалыУльтразвуковой датчик датчика Пьезоэлектрический кристалл (электротехник) и никель-железо-алюминиевый сплав (магнитострикция). Электрострикционные материалы включают цирконат цирконат титанат (PZT) и так далее. Ультразвуковой датчик, состоящий из пьезоэлектрического кристалла, является обратимым датчиком. Он может преобразовать электрическую энергию в механические колебания, чтобы генерировать ультразвуковые волны. В то же время, когда он получает ультразвуковые волны, его также можно преобразовать в электрическую энергию, поэтому его можно разделить на передатчики или приемники. Некоторые ультразвуковые датчики можно использовать как для отправки, так и для получения. Здесь представлены только небольшие ультразвуковые датчики. Существует небольшая разница между отправкой и получением. Он подходит для передачи в воздухе, а рабочая частота, как правило, составляет 23-25 ​​кГц и 40-45 кГц. Этот тип датчика подходит для дальности и ультразвуковых датчиков, антикратных и других целей. Существуют T/R-40-60, T/R-40-12 и т. Д. (Где t означает отправку, R означает получение, 40 означает, что частота составляет 40 кГц, 16 и 12 средних его внешнего диаметра, в миллиметрах). Существует также герметичный ультразвуковой датчик (тип MA40EI). Его характеристика заключается в том, что он водонепроницаемый (но не может быть помещен в воду), может использоваться в качестве уровня материала и переключателя близости, и его производительность лучше. Существует три основных типа ультразвуковых приложений, тип передачи используется для дистанционного управления, противоугонки, автоматической двери, коммутатора близости и т. Д.; Отдельный тип отражения используется для измерения расстояния, уровня жидкости или уровня материала; Тип отражения используется для обнаружения недостатка материала, измерения толщины и т. Д.

Он состоит из датчика отправки (или волнового передатчика), получения датчика (или волнового приемника), элемента управления и части питания. Датчик передатчика состоит из передатчика и датчика керамического вибратора диаметром около 15 мм. Функция преобразователя состоит в том, чтобы преобразовать энергию электрической вибрации керамического вибратора в супер энергию и излучать в воздух; в то время как приемной датчик состоит изpIezoelectric Ultrasonic Transducer.Составленная с схемой усилителя, преобразователь получает волну для получения механической вибрации, преобразует ее в электрическую энергию, в качестве выходного сигнала приемника датчика, чтобы обнаружить переданный супер. В фактическом использовании также можно использовать керамический вибратор, используемый в качестве датчика передачи. Используется в качестве керамического вибратора для компании -датчика приемника. Контрольная часть в основном контролирует частоту импульсной цепи, рабочее цикл, разреженную модуляцию и подсчет, а также расстояние обнаружения, отправленное передатчиком.

Рабочая программа

Если высокочастотное напряжение 40 кГц применяется к пьезоэлектрическому керамическому листу (ультразвуковой датчик с двойным кристаллическим вибратором) с частотой резонанса 40 кГц в датчике передачи, пьезоэлектрический керамический лист будет расширяться и сокращаться в соответствии с полярностью прикладного высокочастотного коэффициента. Напряжение, а затем передавайте частоту 40 кГц. Ультразвуковая волна передается в форме плотности и плотности (степень плотности может быть модулирована с помощью управляющей цепи) и передается на волновый приемник. Приемник использует принцип пьезоэлектрического эффекта, используемого датчиком давления, то есть оказывает давление на пьезоэлектрический элемент, чтобы привести к напряжению пьезоэлектрического элемента, затем синуса 40 кГц с полюсом \"+\" с одной стороны и a \"-\" Полюс на другом боковом напряжении. Поскольку амплитуда высокочастотного напряжения небольшая, она должна быть усилена. Ультразвуковые датчики позволяют водителю безопасно резко справиться. Принцип состоит в том, чтобы обнаружить какие -либо препятствия на пути или около того, чтобы вовремя выпустить предупреждение. Расширенная система обнаружения может одновременно обеспечивать звуковые и легкие слышимые и визуальные предупреждения. Предупреждение указывает на то, что обнаружено расстояние и направление препятствий в слепой зоне. Таким образом, будь то парковка или вождение в узком месте, с помощью реверсирующей системы обнаружения аварийных сигналов, психологическое давление водителя будет уменьшено, и водитель может с легкостью предпринять необходимые действия.

Режим работы

Ультразвуковой датчик использует акустическую волновую среду для проведения бесконтактного и беспроводного обнаружения обнаруженного объекта. Ультразвуковой датчик. Ультразвуковые датчики могут обнаруживать прозрачные или цветные объекты, металлические или неметаллические объекты, твердые, жидкие и порошкообразные вещества. На производительность обнаружения едва ли влияет любые условия окружающей среды, включая дымовую и пыльную среду и дождливые дни.