Verwandte Kenntnisse von Ultraschall -Wandlersensoren

Grundlegende Einführung:

Ultraschallwandler -Sensor werden unter Verwendung der Eigenschaften von Ultraschall entwickelt. Es hat die Eigenschaften hoher Frequenz-, kurzer Wellenlänge, kleines Beugungsphänomen, insbesondere einer guten Direktivität, die zu Strahlen werden und sich richtig ausbreiten kann. Ultraschallwellen haben eine große Fähigkeit, Flüssigkeiten und Feststoffe zu durchdringen. Ultraschallwellen verursachen erhebliche Reflexionen, wenn sie auf Verunreinigungen oder Schnittstellen stoßen, Echos bilden, und sie können Doppler -Effekte erzeugen, wenn sie auf sich auf bewegene Objekte stoßen. Daher werden Ultraschalluntersuchungen in der Industrie, der nationalen Verteidigung, der Biomedizin usw. häufig verwendet, um Ultraschall als Nachweismethode zu verwenden, Ultraschall muss generiert und empfangen werden. Das Gerät, das diese Funktion erfüllt, ist ein Ultraschallsensor, der gewöhnlich als Ultraschallwandler oder Ultraschallsonde bezeichnet wird.

Komponente:

Die akustische Wellensonde besteht hauptsächlich aus piezoelektrischen Wafern, die Ultraschallwellen übertragen und empfangen können. Ultraschalluntersuchungen mit geringer Leistung werden hauptsächlich zur Erkennung verwendet. Es hat viele verschiedene Strukturen, die in eine geraden Sonde (Längswelle), schräge Sonde (Querwelle), Oberflächenwellensonde (Oberflächenwelle), Sonde (Lammwelle), Doppelsonde (eine Sondenreflexion, eine Sondenempfangs) unterteilt werden können. , etc.

Arbeitsprinzip:

Menschen können den Klang hören, da die Objektvibration im Bereich von 20 kHz liegt, mehr als 20 kHz als Ultraschall bezeichnet und weniger als 20 Hz als Infrastrum bezeichnet wird.

Ultraschall ist eine Art mechanischer Schwingung in elastischen Medien, die zwei Formen aufweist: Querschwingung (Querwelle) und Längsschwingung (Längswelle). Die Anwendung in der Branche nimmt hauptsächlich eine Längsschwingung an. Ultraschallwellen können sich in Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen ausbreiten, und ihre Ausbreitungsgeschwindigkeiten sind unterschiedlich. Darüber hinaus verfügt es auch über Brechungs- und Reflexionsphänomene und eine Abschwächung während der Ausbreitung. Die Häufigkeit von UltraschallwellenNichtkontakt UltraschallmesserDie Ausbreitung in der Luft ist niedrig, im Allgemeinen zehn kHz, während in Festkörpern und Flüssigkeiten die Frequenz höher sein kann. Die Dämpfung ist in der Luft schneller, während sie sich in flüssig und fest ausbreitet, die Dämpfung gering ist und die Ausbreitung länger ist. Unter Verwendung der Eigenschaften von Ultraschall kann es zu verschiedenen Ultraschallsensoren, ausgestattet mit verschiedenen Schaltkreisen, zu verschiedenen Ultraschallmessinstrumenten und -geräten verarbeitet werden.

Die Hauptmaterialien von200 kHz Ultraschallwandlersind piezoelektrische Kristall (Elektrostrema) und Nickel-Eisen-Aluminium-Legierung (Magnetostrhalt). Zu den elektrostriktiven Materialien gehören Bleizirkonat -Titanat (PZT) und so weiter. Der aus piezoelektrischen Kristall bestehende Ultraschallsensor ist ein reversibler Sensor. Es kann elektrische Energie in eine mechanische Schwingung umwandeln, um Ultraschallwellen zu erzeugen. Gleichzeitig kann es, wenn es Ultraschallwellen erhält, auch in elektrische Energie umgewandelt werden, sodass es in Sender oder Empfänger unterteilt werden kann. Einige Ultraschallsensoren können sowohl senden als auch empfangen. Hier wird nur der kleine Ultraschallsensor eingeführt. Es gibt einen kleinen Unterschied zwischen Senden und Empfangen. Es ist für die Übertragung in der Luft geeignet und die Arbeitsfrequenz beträgt im Allgemeinen 23-25 ​​kHz und 40-45 kHz. Diese Art von Ultraschallsensor eignet sich für die Fernstufe, Fernsteuerung, Diebstahl und andere Zwecke. Es gibt T/R-40-60, T/R-40-12 usw. (wobei T-Senden bedeutet, R zu empfangen, 40 bedeutet, dass die Frequenz 40 kHz, 16 und 12 in Millimetern seinen äußeren Durchmesser beträgt). Es gibt auch einen versiegelten Ultraschallsensor (MA40EI -Typ). Es zeichnet sich durch wasserdicht (aber nicht in Wasser) aus und kann als Materialniveau und Proximity -Schalter verwendet werden. Seine Leistung ist besser. Es gibt drei grundlegende Arten von Ultraschallanwendungen. Der Getriebetyp wird zur Fernbedienung, zur Diebstahl-Alarm, zur automatischen Tür, zum Näheschalter usw. Verwendet; Der getrennte Reflexionstyp wird für den Abstandsmessung, den Flüssigkeitsniveau oder für das Materialgehalt verwendet. Der Reflexionstyp wird für die Erkennung von Materialfehler, Dickenmessung usw. verwendet. Es besteht aus Sendungssensor (oder Wellensender), Empfangssensor (oder Wellenempfänger), Steuerteil und Stromversorgungsteil. Der Sendersensor besteht aus einem Sender und einem Keramik -Vibrator -Wandler mit einem Durchmesser von etwa 15 mm. Die Funktion des Wandlers besteht darin, die elektrische Schwingergie des Keramikvibrators in Superergie umzuwandeln und in die Luft auszustrahlen. Während der Empfangssensor aus einem mit einem Verstärkungskreis bestehenden Keramik -Vibrator -Wandler besteht, empfängt der Wandler die Welle, um mechanische Schwingung zu erzeugen, und konvertiert sie in elektrische Energie, die als Ausgabe des Ultraschallsensorempfängers verwendet wird, um den Übertragungs -Super -Super zu erkennen. Im tatsächlichen Gebrauch kann auch der als Sendesensor verwendete Keramikvibrator verwendet werden. Wird als Keramikvibrator für den Empfängersensor verwendet. Der Kontrollteil steuert hauptsächlich die vom Sender gesendete Pulskettenfrequenz, Arbeitszyklus, spärliche Modulation, Zählung und Erkennungsabstand.

Arbeitsprogramm

Wenn eine Hochfrequenzspannung von 40 kHz auf das piezoelektrische Keramikblech (Doppelkristalloszillator) mit einer Resonanzfrequenz von 40 kHz im Sendesensor angewendet wird, erweitert sich die piezoelektrische Keramikblatt nach der Polarität der angewendeten Hochfrequenzvoltage, Voltage, Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, die Voltage, zusammen, diente sich, und senden Sie dann 40 kHz Ultraschallwellen, die UltraschallwelleMessingmaterial UltraschallwandlerPropagate in Form von Dichte (der Dichtegrad kann durch den Kontrollkreis moduliert werden) und wird an den Wellenempfänger übertragen. Der Empfänger verwendet das Prinzip des vom Drucksensor verwendeten piezoelektrischen Effekts, dh Druck auf das piezoelektrische Element, um das piezoelektrische Element zu verursachen, und dann eine 40 -kHz -Sinus mit einem \"+\" Pole auf einer Seite und einem \"-\" Pole auf der anderen Seite. Da die Amplitude der Hochfrequenzspannung klein ist, muss sie verstärkt werden. Ultraschallsensoren ermöglichen es dem Fahrer, sich sicher zu sichern. Das Prinzip besteht darin, Hindernisse auf oder in der Nähe des Hintergrundweges zu erkennen und eine Warnung rechtzeitig zu erteilen. Das entworfene Erkennungssystem kann gleichzeitig sowohl hörbares als auch visuelles hörbares und visuelles Warnungen bereitstellen. Die Warnung zeigt an, dass die Entfernung und Richtung der Hindernisse in der Blindzone erkannt werden. Auf diese Weise wird das Parken oder Fahren an einem engen Ort mit Hilfe des Hindernis -Alarm -Erkennungssystems des Fahrers reduziert, und der Fahrer kann die erforderlichen Maßnahmen mühelos ergreifen.

Zu

Hinweis bei Verwendung:

1. Um die Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, verwenden Sie den Sensor nicht im Freien oder wo die Temperatur höher ist als die Nenntemperatur.

2. Der Ultraschallsensor verwendet Luft als Getriebemedium. Wenn die lokale Temperatur unterschiedlich ist, kann die Reflexion und Brechung an der Grenze zu Störungen führen, und der Nachweisabstand ändert sich auch, wenn der Wind weht. Daher sollten Ultraschallsensoren nicht neben Geräten wie erzwungenen Beatmungsgeräten verwendet werden.

3. Der Strahl aus der Luftdüse hat mehrere Frequenzen, sodass er den Ultraschallsensor beeinflusst und nicht in der Nähe des Sensors verwendet werden sollte.

4. Die Wassertröpfchen auf der Oberfläche des Sensors verkürzen den Nachweisabstand.

5. Materialien wie Pulver und Baumwollgarn können nicht nachgewiesen werden, wenn sie Schall aufnehmen (Reflektiersensor).

6. Der Ultraschallsensor kann im Vakuumbereich oder im explosionssicheren Bereich verwendet werden.

7. Verwenden Sie den Ultraschallsensor nicht in einem Bereich mit Dampf; Die Atmosphäre in diesem Bereich ist ungleichmäßig. Es wird ein Temperaturgradienten erzeugt, der Messfehler verursacht.