Principio de trabajo del transductor de cerámica piezoeléctrico.

Visión general deTransductores de cerámica piezoeléctricos

Transductor de cerámica piezoeléctrico está compuesto de cerámica piezoeléctrica.cristaly ligero y pesado dos metales. Después del tratamiento de polarización a una cierta temperatura, tiene efecto piezoeléctrico. Los transductores ultrasónicos de cerámica piezoeléctricos han entrado en el campo de investigación de personas durante mucho tiempo. Es fácil de fabricar, tiene una fuerte capacidad de control, alta sensibilidad y buen acoplamiento electromecánico. TransductoresestánDesarrollado en base a las cerámicas piezoeléctricas, incluyen transductores ultrasónicos de potencia y transductores ultrasónicos de detección.

La tecnología ultrasónica es una tecnología de prueba no destructiva ampliamente utilizada. Se basa en la teoría acústica y se usa continuamente en los campos de electrónica, comunicaciones, medicina, biología y física. En la moderna tecnología de detección, los transductores desarrollados utilizando tecnología de ultrasonido están ganando más y más atención debido a su alta sensibilidad y alta precisión.

Transductores de uso común en el procedimiento de inspección.SS son Transducer de Anillos Piezo, MAGTransductores netostrictivos, transductores acústicos electromagnéticos y transductores láser. El más utilizado es el transductor piezoeléctrico, su componente central es el chip piezoeléctrico. La oblea piezoeléctrica se puede deformar por la presión, lo que conduce a la polarización de la oblea en sí, y aparecen cargas unidas positivas y negativas en la superficie de la oblea. Este efecto es un efecto piezoeléctrico. Además, el efecto piezoeléctrico es reversible, es decir, se deforma cuando se aplica un voltaje a la oblea. En el proceso de detección, el sensor ultrasónico puede generar ondas ultrasónicas utilizando el efecto piezoeléctrico inverso y use el efecto piezoeléctrico para lograr el propósito de recibir ondas ultrasónicas. Los transductores ultrasónicos de cerámica piezoeléctricos han entrado en el campo de investigación de personas durante mucho tiempo. Es fácil de fabricar, tiene una fuerte capacidad de control, alta sensibilidad y buen acoplamiento electromecánico. Los transductores desarrollados en base a la cerámica piezoeléctrica incluyen transductores ultrasónicos de energía y transductores ultrasónicos de detección.

Principio de trabajo del transductor de cerámica piezoeléctrico.

El principio de los transductores de cerámica piezoeléctricos es que cuando se aplica presión o tensión a lapizzLas cerámicas, los cargos de polaridades opuestas se generan en ambos extremos de la cerámica, y la corriente se genera a través del circuito. Este efecto se llama el efecto piezoeléctrico. Si se coloca un transductor hecho de esta cerámica piezoeléctrica en agua, luego en la acción de las ondas de sonido, se inducirán los cargos en ambos extremos del transductor, que es un receptor de onda acústica. Además, el efecto piezoeléctrico es reversible. Si se aplica un campo eléctrico alterno a la hoja de cerámica piezoeléctrica, lapiezoLa hoja de cerámica se volverá más delgada y más gruesa de vez en cuando, y al mismo tiempo generará vibraciones y eondas de sonido MIT. Por lo tanto, se resuelve el problema del transmisor ultrasónico.

Hay dos tipos deComponentes de anillo piezocerámicorevistaCerámica de metal y piezoeléctricos netostrictivos. El propósito de este artículo es diseñar transductores para el mecanizado ultrasónico mecánico de alta potencia, por lo que solo se discuten los transductores de cerámica piezoeléctricos. Como tipo de red de transmisión de energía, el transductor de cerámica piezoeléctrico tiene el problema de la eficiencia de conversión de energía. La eficiencia de conversión está relacionada con la elección del material del transductor, la forma de vibración, la estructura del sistema de vibración mecánica (incluido el mecanismo de soporte) y la frecuencia de operación. Por lo tanto, en el diseño de transductores ultrasónicos, se deben considerar varios factores, como la impedancia acústica, la respuesta a la frecuencia, la coincidencia de impedancia, la estructura acústica, el modo de vibración y los materiales de conversión, así como cómo diseñar y coordinar estos factores para lograrlo. Conversión electroacústica de mejor valor.

Transductor de cerámica piezoeléctrico es un material cerámico electrónico con características piezoeléctricas. La principal diferencia a partir de un cristal de cuarzo piezoeléctrico típico que no contiene componentes ferroeléctricos es que las fases de cristal que constituyen sus componentes principales son los granos de cristal ferroeléctricos. PorquepiezoLas cerámicas son agregados policristalinos con granos orientados al azar, el vector de polarización espontánea de cada grano ferroeléctrico también está desorientado. Para que elpiezocerámicosPara exhibir las propiedades macro piezoeléctricas, la cerámica piezoeléctrica debe polarizarse en un campo eléctrico de CC fuerte después de disparar, y la cara final se somete a múltiples electrodos, de modo que el vector de polarización de la orientación del trastorno original se oriente preferentemente en la dirección de la eléctrica. campo. Después del tratamiento de polarización, la cerámica piezoeléctrica mantendrá una determinada intensidad de polarización de macro, de modo que la cerámica tenga una cierta presión.

Aplicación del transductor cerámico piezoeléctrico.

Debido a las ventajas sin contacto de la tecnología ultrasónica, intente aplicarTransductores ultrasónicos de cerámica piezoeléctricos.al sistema de detección de concentración de líquidos. El chip en el sistema utiliza la serie SPARTAN 3E FPGA. El transductor cerámico piezoeléctrico juega un papel importante en la transmisión y la recepción de señales. La señal ultrasónica de una cierta frecuencia y amplitud generada por el transductor se introduce en el líquido a través del circuito de transmisión. Después de que la señal se ve atenuada por el líquido, la señal con información de concentración de líquidos se puede recibir del transductor de recepción. A través del análisis del método de atenuación de sonido, se obtiene efectivamente la concentración aproximada del líquido. El diseño del software del sistema incluye el programa principal, el programa de medición ultrasónico, el programa de control de pulsos, el programa de transceptor de pulso, el programa de control de adquisición de ADC y el programa de reloj y alarma.

En el experimento, el líquido estático se puede medir primero, el método de atenuación ultrasónico se usa para analizar la señal recolectada en el extremo receptor, se procesa el sobre y la información de concentración se obtiene combinando la ruta de propagación de la señal (diámetro de la tubería). Luego, se lleva a cabo la medición dinámica del líquido dinámico, y la ruta de propagación de señales debe considerar la velocidad del flujo del líquido para calcular la trayectoria aproximada.