¿Qué es el transductor ultrasónico?

Un transductor (sonda) es un dispositivo que convierte la energía física dentro y fuera. Una sonda ultrasónica convierte la energía eléctrica en energía acústica y convierte la energía acústica en energía eléctrica. Se realiza la conversión de energía. Por lo tanto, la sonda ultrasónica también se denomina transductor ultrasónico, que se puede usar para transmitir ondas ultrasónicas y recibir, y es un componente clave en el sistema de rango ultrasónico.Transductores ultrasónicosIncluyen principalmente transductores ultrasónicos mecánicos, transductores ultrasónicos eléctricos y transductores ultrasónicos electroacústicos. Entre ellos, los sensores ultrasónicos electroacústicos se componen principalmente de cristales piezoeléctricos (electrocrictivos) y aleación de aluminio de hierro de níquel (magnetostrictiva). Según diferentes diseños, la forma del transductor ultrasónico tiene principalmente una forma de columna (las placas de la cubierta de metal delantera y trasera tienen el mismo diámetro), un tipo de cuerno (el diámetro de la placa de cubierta frontal se reduce excesivamente por la forma del arco) y un Forma de columna con una sección en el medio.

ATransductor de cerámica piezoeléctricaEs un transductor electroacústico que convierte la energía eléctrica y acústica basada en los efectos piezoeléctricos piezoeléctricos e inversos de ciertos cristales. Los sensores ultrasónicos piezoeléctricos están compuestos principalmente de obleas piezoeléctricas. El sensor ultrasónico compuesto por cristales piezoeléctricos es un sensor reversible que convierte la energía eléctrica en energía acústica, y cuando recibe ondas ultrasónicas, también puede convertir energía acústica en energía eléctrica.Sensores ultrasónicos piezoeléctricosOperar utilizando la resonancia de un cristal piezoeléctrico. La estructura de algunos materiales de cristal individuales tiene características asimétricas. Cuando estos materiales están sujetos a estrés externo y tensión, la estructura de celosía interna cambia (deformación) destruirá el estado macroscópico original de neutralidad eléctrica, lo que resultará en un campo eléctrico polarizado. (electroquímico), el campo eléctrico generado (polarización electrodo) es proporcional a la magnitud de la cepa. Este fenómeno se llama efecto piezoeléctrico positivo, que fue descubierto por los Hermanos Curie en 1880. Posteriormente, en 1881, se descubrió además que los materiales de cristal individuales también tienen un efecto piezoeléctrico inverso, es decir, cuando un material que tiene un efecto piezoeléctrico positivo. Se somete a un campo eléctrico aplicado, se generan tensión y tensión, y se forman la cepa y el campo eléctrico externo. Sólo proporcional. Los experimentos han demostrado que el efecto piezoeléctrico y el efecto piezoeléctrico inverso dentro de un cierto límite son lineales. Es decir, en el efecto piezoeléctrico, la densidad de carga de la superficie del cristal piezoeléctrico es proporcional a la magnitud de la cepa. Cuando la tensión cambia el letrero, la carga también cambia el letrero. En el caso del efecto piezoeléctrico inverso, las cepas de cristal piezoeléctrico bajo la acción del campo eléctrico externo. El tamaño es proporcional a la resistencia al campo eléctrico, y cuando el campo eléctrico se invierte, la cepa también se invierte. Los transductores piezoeléctricos son dispositivos que convierten la energía eléctrica y la energía acústica utilizando el efecto piezoeléctrico de ciertos materiales de cristal individuales y los efectos electrocrictivos de los materiales policristalinos. Debido a su alta eficiencia electroacústica, la gran capacidad de potencia, y la estructura y la forma se pueden diseñar de acuerdo con diferentes aplicaciones, se usa ampliamente en el campo de la ecografía.

Los transductores piezoeléctricos ultrasónicos se dividen en la sonda única y la sonda dual. El modo de sonda única se refiere a un transductor de proximidad por ultrasonidos que se usa para transmitir ambas ondas ultrasónicas y ondas ultrasónicas, es decir, la sonda se utiliza tanto para la transmisión como para la recepción. En el modo de operación de una sola sonda, cuando se transmite ondas ultrasónicas, es necesario aplicar un voltaje de más de diez voltios, varias decenas de voltios o incluso cientos de voltios a la sonda para causar vibración mecánica de la sonda. Esta vibración mecánica pasa la vibración de la oblea piezoeléctrica a la energía mecánica. Convertido a la energía acústica para excitar las ondas ultrasónicas. Cuando se recibe la onda ultrasónica, la réplica generada por la onda ultrasónica no desaparece de inmediato, y la amplitud de la señal transmitida es más obvia que la amplitud de la señal ECHO, de modo que el extremo receptor genere erróneamente la onda generada por la vibración. como un eco. Los errores de medición afectan la precisión del sensor de medición de distancia ultrasónica. La práctica convencional es detener la transmisión, retrasar el período de tiempo, evitar el tiempo de esta réplica y comenzar a recibir ecos, lo que conduce a la zona ciega. La sonda dual funciona enviando dos ondas ultrasónicas y recibe ondas ultrasónicas utilizando la misma sonda. Desde el nivel del análisis de la zona ciega de una sola sonda, el modo de operación de la sonda dual puede eliminar completamente la zona ciega y aumentar la distancia de medición. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, debido a que la distancia entre la sonda de transmisión y la sonda de recepción es pequeña, y la onda de sonido es difractiva, la onda emitida por la sonda de transmisión por ultrasonidos no puede reflejarse por el obstáculo, sino pasar directamente a la sonda receptora, Resultando a los aspectos positivos, por lo tanto, la zona ciega sigue ahí.