Una imagen física de un transductor de tipo de disco piezoeléctrico diseñado y fabricado. Para reducir la influencia del ruido múltiple, utilizando la zona de Fresnel de campo de sonido mencionado anteriormente, el transductor ultrasónico es ligeramente más alto que la superficie de radiación (o ventana acústica) del transductor piezoeléctrico para bloquear los alrededores del objetivo. El desorden se reflejó hacia atrás del objeto. Los experimentos han demostrado que esta medición puede reducir la interferencia del desorden reflejada de los objetos alrededor del objetivo. Las características de medición de los transductores ultrasónicos tienen el procedimiento de prueba es el siguiente: el transductor está excitado de forma intermitente por una fuente de alimentación de conducción de pulso de alto voltaje, y el voltaje máximo a través del transductor en diferentes puntos de frecuencia se observa y registra por un osciloscopio; Al mismo tiempo, el transductor se observa de forma intermitente y se registra como una señal de eco. El pico de voltaje resultante (no amplificado). La relación del valor pico de la tensión de salida del transductor al valor pico del voltaje de excitación del transductor en la acción de las señales de excitación de diferentes frecuencias refleja aproximadamente el factor de calidad o la banda de frecuencia de operación del transductor. Aquí, el eco es una señal ultrasónica reflejada de la pared a 1 metro del transductor.
La emparejamiento de impedancia electromecánica del transductor ultrasónico para la profundidad es muy importante para comprender las características de impedancia de los transductores piezoeléctricos. De lo contrario, es imposible aplicar la tecnología de coincidencia de impedancia electromecánica para diseñar circuitos de transmisión ultrasónica y recepción de circuitos, lo que afectará seriamente el rendimiento de los sensores ultrasónicos. Además, teniendo en cuenta la simplicidad de la implementación del circuito de transmisión ultrasónica, el transformador de pulsos se usa generalmente para amplificar directamente la señal de pulso de ultrasonidos de baja frecuencia. Para tales circuitos de transmisión ultrasónica, debido a la alta frecuencia de ultrasonido.
El circuito equivalente del vibrador piezoeléctrico determina la frecuencia de resonancia de la serie F del vibrador piezoeléctrico de la inductancia de la serie L y la capacitancia de la serie C en un rango de frecuencia relativamente estrecho, es decir, en el punto de frecuencia, la reactancia capacitiva xc de la capacitancia equivalente. C y similares la reactancia inductiva XL del transductor acústico subacuático tiene la misma magnitud y fase opuesta. Por lo tanto, la impedancia del vibrador piezoeléctrico} Z {alcanza un valor mínimo cuya magnitud está determinada por la resistencia equivalente R. En la vecindad de la FR, los transductores piezoeléctricos son los más eficientes como transmisores ultrasónicos. La capacitancia paralela equivalente CO y la inductancia L y la capacitancia C juntan, determinan otra frecuencia resonante del vibrador piezoeléctrico, que se llama la frecuencia anti-resonancia FA, que es ligeramente más alta que la proporción. La frecuencia anti-resonante no está bien. A esta frecuencia, la impedancia del oscilador piezoeléctrico} Z alcanza su valor máximo; Cerca del niño, el transductor es el más eficiente como receptor. Las capacitancias paralelas equivalentes externas, como los cables, los enchufes y los circuitos de transcurso externos del vibrador piezoeléctrico, cambiarán la frecuencia anti-resonante del vibrador piezoeléctrico, pero no afectará la frecuencia de resonancia de la serie. Además, la capacitancia paralela CO como la carga de CA reducirá la amplitud de la señal ECHO; Al mismo tiempo, la impedancia resonante del oscilador piezoeléctrico se reducirá, de modo que el circuito de transmisión por ultrasonidos debe proporcionar un valor de corriente más grande para asegurarse de que se aplique a ambos extremos del vibrador piezoeléctrico. La amplitud de voltaje cumple con los requisitos de diseño.
La impedancia del vibrador piezoeléctrico está en un cierto punto de frecuencia (excepto la frecuencia resonante). Las características de impedancia del transductor de medición de profundidad ultrasónica se pueden expresar como serie, circuitos equivalentes capacitivos o inductivos en serie R son la resistencia de la serie, y XS es la impedancia de la serie. ; RP representa la resistencia paralela, y XP representa la impedancia paralela. El valor de impedancia de resonancia del oscilador piezoeléctrico R (R = RS = RP) es uno de los parámetros importantes de los transductores piezoeléctricos. Los siguientes pasos se pueden usar para determinar el valor del método R: Cableado de instrumento de prueba y vibrador piezoeléctrico, que el valor inicial del potenciómetro es 1ks2O. Ajuste de la frecuencia del generador de señales de onda sinusoidal hasta que la amplitud de la señal sinusoidal mostrada por el osciloscopio muestra un valor mínimo. En este momento, la frecuencia del generador de señales está cerca de la del transductor piezoeléctrico. Frecuencia de trabajo. Desconecte el terminal del vibrador piezoeléctrico y ajuste la resistencia del potenciómetro a 0 (cortocircuito) para registrar la amplitud de la señal mostrada por el osciloscopio. Reconexión del vibrador piezoeléctrico en el circuito de prueba y ajuste la resistencia del potenciómetro hasta que la amplitud de la señal mostrada por el osciloscopio sea exactamente la mitad de eso cuando el vibrador piezoeléctrico está abierto. Extracción del potenciómetro del circuito de prueba y midiendo la resistencia del potenciómetro con un multímetro. La impedancia resonante del vibrador piezoeléctrico es igual a la suma de la resistencia interna del generador de señales y la resistencia del potenciómetro. El transductor de disco piezoeléctrico fue probado. La frecuencia resonante del transductor fue de 24. 5 kHz y la resistencia de resonancia fue de aproximadamente 475 Szo. La coincidencia de impedancia del transductor de profundidad de sonido ECHTRASONIC de recepción está en el circuito de recepción. Está destinado a usar un preamplificador de alta impedancia cuya impedancia es mucho más grande que la impedancia resonante R del transductor. Por lo tanto, el preamplificador se puede transducir directamente.
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