conocimientos relacionados de sensores transductor ultrasónico

Introducción básica:

Los transductores ultrasónicos del sensor se desarrollan utilizando las características del ultrasonido. Tiene las características de alta frecuencia, longitud de onda corta, fenómeno de difracción pequeña, especialmente buena directividad, que pueden convertirse en rayos y propagarse direccionalmente. Las ondas ultrasónicas tienen una gran habilidad para penetrar líquidos y sólidos. Las ondas ultrasónicas causarán reflexiones significativas cuando se encuentran con impurezas o interfaces, formando ecos, y pueden producir efectos Doppler cuando se encuentran con objetos en movimiento. Por lo tanto, las pruebas ultrasónicas se usan ampliamente en la industria, la defensa nacional, la biomedicina, etc. para usar la ecografía como método de detección, debe generarse y recibirse la ecografía. El dispositivo que logra esta función es un sensor ultrasónico, que habitualmente se denomina transductor ultrasónico o una sonda ultrasónica.

Componente:

La sonda de onda acústica se compone principalmente de obleas piezoeléctricas, que pueden transmitir y recibir ondas ultrasónicas. Las sondas de ultrasonido de baja potencia se utilizan principalmente para la detección. Tiene muchas estructuras diferentes, que se pueden dividir en sonda recta (onda longitudinal), sonda oblicua (onda transversal), sonda de onda de superficie (onda de superficie), sonda (onda de cordero), sonda dual (reflexión de una sonda, recepción de sonda) , etc.

Principio de funcionamiento:

Las personas pueden escuchar el sonido porque la vibración del objeto está en el rango de 20 kHz, más de 20 kHz se llama ultrasonida, y menos de 20Hz se llama infraesonido.

El ultrasonido es un tipo de oscilación mecánica en medio elástico, que tiene dos formas: oscilación transversal (onda transversal) y oscilación longitudinal (onda longitudinal). La aplicación en la industria adopta principalmente la oscilación longitudinal. Las ondas ultrasónicas pueden propagarse en gases, líquidos y sólidos, y sus velocidades de propagación son diferentes. Además, también cuenta con fenómenos de refracción y reflexión, y atenuación durante la propagación. La frecuencia de las ondas ultrasónicas.Medidor de nivel ultrasónico sin contactoSe propagan en el aire, es bajo, generalmente decenas de KHz, mientras que en sólidos y líquidos, la frecuencia puede ser mayor. La atenuación es más rápida en el aire, mientras que se extiende en líquido y sólido, la atenuación es pequeña, y la propagación es más larga. Utilizando las características de la ecografía, se puede hacer en varios sensores ultrasónicos, equipados con diferentes circuitos, y se convierten en diversos instrumentos y dispositivos de medición ultrasónica, y se usan ampliamente en la comunicación, los aparatos médicos y otros aspectos.

Los materiales principales deTransductor ultrasónico 200kHzson el cristal piezoeléctrico (electrocricción) y la aleación de níquel-hierro-aluminio (magnetostricción). Los materiales electrocrictivos incluyen el titanato de circonncia de plomo (PZT) y así sucesivamente. El sensor ultrasónico compuesto por cristal piezoeléctrico es un sensor reversible. Puede convertir la energía eléctrica en la oscilación mecánica para generar ondas ultrasónicas. Al mismo tiempo, cuando recibe ondas ultrasónicas, también puede convertirse en energía eléctrica, por lo que se puede dividir en transmisores o receptores. Algunos sensores ultrasónicos pueden enviar y recibir. Sólo se introduce aquí el pequeño sensor ultrasónico. Hay una ligera diferencia entre el envío y la recepción. Es adecuado para la transmisión en el aire, y la frecuencia de trabajo es generalmente de 23-25 ​​kHz y 40-45kHz. Este tipo de sensor ultrasónico es adecuado para rango, control remoto, antirrobo y otros fines. Hay T / R-40-60, T / R-40-12, etc. (donde T significa enviar, R significa recibir, 40 significa que la frecuencia es de 40 kHz, 16 y 12 significa su diámetro exterior, en milímetros). También hay un sensor ultrasónico sellado (tipo MA40EI). Se caracteriza por ser impermeable (pero no en agua), y se puede utilizar como un nivel de nivel de material y un interruptor de proximidad. Su desempeño es mejor. Hay tres tipos básicos de aplicaciones ultrasónicas, el tipo de transmisión se utiliza para el control remoto, la alarma antirrobo, la puerta automática, el interruptor de proximidad, etc.; El tipo de reflexión separado se usa para la medición de la distancia, el nivel de líquido o el nivel de material; El tipo de reflexión se utiliza para la detección de fallas de material, la medición del espesor, etc.. Se compone de un sensor de envío (o transmisor de onda), recepción del sensor (o receptor de onda), parte de la pieza de control y la fuente de alimentación. El sensor del transmisor se compone de un transmisor y un transductor de vibrador de cerámica con un diámetro de aproximadamente 15 mm. La función del transductor es convertir la energía de vibración eléctrica del vibrador cerámico en súper energía y irradiarse al aire; Mientras que el sensor de recepción está compuesto por un transductor de vibrador cerámico compuesto con un circuito amplificador, el transductor recibe la onda para producir vibración mecánica y la convierte en energía eléctrica, que se usa como la salida del receptor del sensor ultrasónico para detectar el super. En el uso real, también se puede usar el vibrador de cerámica utilizado como el sensor de transmisión. Se utiliza como vibrador de cerámica para el sensor del receptor. La parte de control controla principalmente la frecuencia de la cadena de pulso, el ciclo de trabajo, la modulación escasa, la distancia de conteo y la detección enviada por el transmisor.

Programa de trabajo

Si se aplica un voltaje de alta frecuencia de 40 kHz a la lámina de cerámica piezoeléctrica (oscilador de cristal dual) con una frecuencia de resonancia de 40 kHz en el sensor de transmisión, la hoja de cerámica piezoeléctrica se expandirá y se contraerá de acuerdo con la polaridad del voltaje de alta frecuencia aplicado, y luego enviar ondas ultrasónicas 40khz, la ola ultrasónicaTransductor ultrasónico material de latónSe propagan en forma de densidad (el grado de densidad puede ser modulado por el circuito de control) y se transmite al receptor de onda. El receptor utiliza el principio del efecto piezoeléctrico utilizado por el sensor de presión, es decir, aplicando presión sobre el elemento piezoeléctrico para hacer que el elemento piezoeléctrico se tense, luego un seno de 40 kHz con un polo \"+ \".\"- \" polo en el otro lado. Debido a que la amplitud del voltaje de alta frecuencia es pequeño, debe ser amplificado. Los sensores ultrasónicos permiten que el conductor retroceda de manera segura. El principio es detectar cualquier obstáculo en o cerca del camino de respaldo y emitir una advertencia en el tiempo. El sistema de detección diseñado puede proporcionar advertencias audibles y visuales audibles y visuales al mismo tiempo. La advertencia indica que se detectan la distancia y la dirección de los obstáculos en la zona ciega. De esta manera, si estaciona o conduce en un lugar estrecho, con la ayuda del sistema de detección de alarma de obstáculos de inversión, la presión psicológica del conductor se reducirá, y el conductor puede tomar las acciones necesarias con facilidad.

Para

Nota Al usar:

1. Para garantizar la confiabilidad y la larga vida útil, no utilice el sensor al aire libre o donde la temperatura sea más alta que la temperatura nominal.

2. El sensor ultrasónico usa el aire como medio de transmisión, por lo que cuando la temperatura local es diferente, la reflexión y la refracción en el límite pueden causar un mal funcionamiento, y la distancia de detección también cambiará cuando el viento sopla. Por lo tanto, los sensores ultrasónicos no deben utilizarse junto al equipo, como los ventiladores forzados.

3. El chorro de la boquilla de aire tiene múltiples frecuencias, por lo que afectará el sensor ultrasónico y no debe usarse cerca del sensor.

4. Las gotas de agua en la superficie del sensor acortan la distancia de detección.

5. Los materiales como el polvo y el hilo de algodón no se pueden detectar cuando están absorbiendo el sonido (sensor reflectante).

6. El sensor ultrasónico se puede utilizar en el área de vacío o área a prueba de explosiones.

7. No utilice el sensor ultrasónico en un área con vapor; El ambiente en esta área es desigual. Se generará un gradiente de temperatura, lo que causará errores de medición.