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山東壓電式超聲波傳感器

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-06-17

壓電式超聲波接收器是利用正壓電效應(yīng)原理進(jìn)行工作的。當(dāng)超聲波作用到壓電晶片上引起晶片伸縮,在晶片的兩個(gè)表面上便產(chǎn)生極性相反的電荷,這些電荷被轉(zhuǎn)換成電壓經(jīng)放大后送到測(cè)量電路,之后記錄或顯示出來。電式超聲波接收器的結(jié)構(gòu)和超聲波發(fā)生器基本相同,有時(shí)就用同一個(gè)傳感器兼作發(fā)生器和接收器兩種用途。典型的壓電式超聲波傳感器結(jié)構(gòu)主要由壓電晶片、吸收塊(阻尼塊)、保護(hù)膜等組成。壓電晶片多為圓板形,超聲波頻率與其厚度成反比。壓電晶片的兩面鍍有銀層,作為導(dǎo)電的極板,底面接地,上面接至引出線。為了避免傳感器與被測(cè)件直接接觸而磨損壓電晶片,在壓電晶片下粘合一層保護(hù)膜。吸收塊的作用是降低壓電晶片的機(jī)械品質(zhì),吸收超聲波的能量。小型超聲波傳感器,這類傳感器適用于測(cè)距、遙控、防盜等用途。山東壓電式超聲波傳感器

超聲波傳感器包括三個(gè)部分:超聲換能器、處理單元和輸出級(jí)。首先處理單元對(duì)超聲換能器加以電壓激勵(lì),其受激后以脈沖形式發(fā)出超聲波,接著超聲換能器轉(zhuǎn)入接受狀態(tài),處理單元對(duì)接收到的超聲波脈沖進(jìn)行分析,判斷收到的信號(hào)是不是所發(fā)出的超聲波的回聲。如果是,就測(cè)量超聲波的行程時(shí)間,根據(jù)測(cè)量的時(shí)間換算為行程,除以2,即為反射超聲波的物體距離。把超聲波傳感器安裝在合適的位置,對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物變化方向發(fā)射超聲波,就可測(cè)量物體表面與傳感器的距離。超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器,但一個(gè)超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化,即在發(fā)射超聲波的時(shí)候,將電能轉(zhuǎn)換,發(fā)射超聲波;而在收到回波的時(shí)候,則將超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。吉林防爆超聲波傳感器廠家一套對(duì)射式超聲波傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器,兩者之間持續(xù)保持“收聽”。

由于超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的。空化作用──當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí),由于液體微粒的劇烈振動(dòng),會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會(huì)使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用,從而產(chǎn)生幾千到上萬個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用,會(huì)使液體的溫度驟然升高,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發(fā)生乳化,并且加速溶質(zhì)的溶解,加速化學(xué)反應(yīng)。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病,它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)受檢者無痛苦、無損害、方法簡(jiǎn)便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等。

超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其它能量信號(hào)(通常是電信號(hào))的傳感器。通過送波器將超聲波向?qū)ο笪锇l(fā)送,通過受波器接受這種反射波,來檢測(cè)對(duì)象物的有無和距離對(duì)象物的距離。超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其它能量信號(hào)(通常是電信號(hào))的傳感器。通過送波器將超聲波向?qū)ο笪锇l(fā)送,通過受波器接受這種反射波,來檢測(cè)對(duì)象物的有無和距離對(duì)象物的距離。超聲波傳感器工作原理,超聲波傳感器按其工作原理,可分為壓電式以及磁致伸縮式 等,以壓電式較為常用。壓電式超聲波傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)原理來工作的。常用的敏感元件材料主要有壓電晶體和壓電陶瓷。超聲波傳感器也有折射和反射現(xiàn)象,并且在傳播過程中有衰減。

超聲波傳感器主要由如下四個(gè)部分構(gòu)成:發(fā)送器:通過振子(一般為陶瓷制品,直徑約為15 mm)振動(dòng)產(chǎn)生超聲波并向空中幅射。接收器:振子接收到超聲波時(shí),根據(jù)超聲波發(fā)生相應(yīng)的機(jī)械振動(dòng),并將其轉(zhuǎn)換為電能量,作為接收器的輸出??刂撇糠郑和ㄟ^用集成電路控制發(fā)送器的超聲波發(fā)送,并判斷接收器是否接收到信號(hào)(超聲波),以及已接收信號(hào)的大小。電源部分:超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流電源供電,經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓電路供給傳感器工作。超聲波傳感器用萬用表直接測(cè)試是沒有什么反映的。要想測(cè)試超聲波傳感器的好壞可以搭一個(gè)音頻振蕩電路,當(dāng)C1為390OμF時(shí),在反相器⑧腳與⑩腳間可產(chǎn)生一個(gè)1.9kHz左右的音頻信號(hào)。把要檢測(cè)的超聲波傳感器(發(fā)射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間;如果傳感器能發(fā)出音頻聲音,基本就可以確定此超聲波傳感器是好的。超聲波傳感器可以應(yīng)用于食品加工廠,實(shí)現(xiàn)塑料包裝檢測(cè)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。吉林防爆超聲波傳感器廠家

在工業(yè)方面,超聲波的典型應(yīng)用是對(duì)金屬的無損探傷和超聲波測(cè)厚兩種。山東壓電式超聲波傳感器

人類能聽到的聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的,頻率在20Hz20kHz范圍內(nèi),稱為可聞聲波。低于20Hz的機(jī)械振動(dòng)人耳不可聞,稱為次聲波;高于20kHz的機(jī)械振動(dòng)稱為超聲波,常用的超聲波頻率為幾十kHz至幾十MHz。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)和縱向振蕩(縱波)。工業(yè)中的應(yīng)用常采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,但傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現(xiàn)象,且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波頻率較低,一般為幾十kHz,但衰減較快;在固體、液體中傳播頻率較高,但衰減較小,傳播較遠(yuǎn)。超聲波已經(jīng)滲透到我們生活中的許多領(lǐng)域,例如B超、遙控、防盜、無損探傷,等等。山東壓電式超聲波傳感器

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