一、超聲波換能器工作原理

當(dāng)電信號(hào)被添加到該換能器并產(chǎn)生聲波時(shí)，它會(huì)在整個(gè)特定頻譜中振動(dòng)。這些聲波飛行，如果出現(xiàn)一些障礙，這些聲波將反映換能器的回波知識(shí)。這種回波在換能器末端轉(zhuǎn)換為電脈沖。發(fā)射聲波到接收回波信號(hào)的時(shí)間間隔在這里由換能器決定。在 40 kHz 時(shí)，超聲波換能器發(fā)出穿過(guò)空氣的超聲波脈沖。這種換能器比紅外換能器更安全，因?yàn)榛覊m、黑色材料等不受這些超聲波換能器/換能器的影響。在抑制噪聲失真方面，超聲波換能器表現(xiàn)出色。

二、 超聲波換能器特點(diǎn)

1. 性能

超聲波探頭的核心是其塑料或金屬外殼中的壓電芯片。構(gòu)成晶片的材料有很多種。晶圓的大小，如直徑、厚度等也是不同的，所以每個(gè)探針的性能也不同，使用前一定要了解它的性能。超聲波換能器的主要性能指標(biāo)包括：

2. 工作頻率

工作頻率是壓電晶片的諧振頻率。當(dāng)加在其兩端的交流電壓的頻率等于芯片的諧振頻率時(shí)，輸出能量最高，靈敏度最高。

3. 工作溫度

因?yàn)閴弘姴牧系木永稂c(diǎn)一般都比較高，特別是診斷用的超聲波探頭功率小，工作溫度比較低，可以長(zhǎng)時(shí)間工作而不會(huì)出現(xiàn)故障。醫(yī)用超聲探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。

4. 靈敏度

主要取決于制造晶圓本身。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高;相反，靈敏度低。

5. 系統(tǒng)組件

它由發(fā)送換能器、接收換能器、控制部分和電源部分組成。發(fā)射換能器由發(fā)射器和直徑約15mm的陶瓷振子換能器組成。換能器的作用是將陶瓷振子的電振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為超聲能輻射到空氣中;而接收換能器由陶瓷振子換能。換能器由放大器和放大電路組成。換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)化為電能，作為換能器接收器的輸出，檢測(cè)發(fā)射的超電磁波。在實(shí)際使用中，還使用了發(fā)射器的陶瓷振子。可用作接收換能器公司的陶瓷振子。控制部分主要控制發(fā)射機(jī)發(fā)送的脈沖鏈頻率、占空比、稀疏調(diào)制、計(jì)數(shù)檢測(cè)距離等。

6 、工作模式

超聲波換能器使用聲學(xué)介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行非接觸和無(wú)磨損檢測(cè)。超聲波換能器可以檢測(cè)透明或有色物體、金屬或非金屬物體、固體、液體和粉狀物質(zhì)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響，包括煙塵環(huán)境和雨天。

7. 優(yōu)缺點(diǎn)

每個(gè)系統(tǒng)都有好處和一些缺點(diǎn)。超聲波換能器的優(yōu)點(diǎn)將在這里討論。

在任何形式的材料中，這些超聲波換能器都可以進(jìn)行測(cè)試。他們可以檢測(cè)到的各種紋理。

溫度、水、灰塵或任何超聲波換能器均不受影響。

超聲波換能器可以在各種形式的環(huán)境中以良好的方式運(yùn)行。

它還可以測(cè)量升高的感應(yīng)距離。

以下是這些轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)：

超聲波換能器易受溫度變化的影響。超聲波反應(yīng)將改變這種溫度變化。

在讀取小物體、薄而軟物體的反射時(shí)，它可能會(huì)遇到問(wèn)題。

三、 超聲波換能器類型

基于壓電晶體排列、占地面積和頻率等因素，有不同類型的超聲波換能器可用。他們是：

線性超聲換能器——壓電晶體的結(jié)構(gòu)在這種類型的換能器中是線性的。

普通超聲波 - 換能器 - 凸面換能器也稱為這種形式。這種類型的壓電晶體呈彎曲形狀。這些優(yōu)于深度測(cè)試。

相控陣超聲波換能器 - 相控陣換能器的占地面積有限且頻率低。

超聲波換能器再次具有用于非破壞性研究的不同形式。接觸式換能器、角梁換能器、延遲線換能器、浸沒(méi)式換能器和雙組件換能器。

四。 超聲波換能器應(yīng)用

在汽車、醫(yī)療等不同領(lǐng)域，這些傳感器有很多應(yīng)用。這有助于定位目標(biāo)，確定物體到目標(biāo)的距離，找到物體的位置，量化水平，并支持超聲換能器。

在醫(yī)療領(lǐng)域，超聲波換能器用于診斷測(cè)試、癌癥治療的手術(shù)器械、內(nèi)臟檢查、心臟檢查、眼睛和子宮檢查的超聲波換能器。

通過(guò)這些傳感器，在生產(chǎn)線管理、液位監(jiān)測(cè)、斷線檢測(cè)、人員檢測(cè)計(jì)數(shù)、汽車檢測(cè)等方面，它們可以確定這些物體的距離以防止碰撞。

審核編輯：湯梓紅