Ультразвукові сенсори

Сфера ультразвукового зондування, дуже широка.

Ультразвук краще підходить для використання в твердих тілах і рідинах.

Підтримка хвилі які дозволяють додаткову

ультразвукову гнучкість

Повздовжні хвилі,

Поверхневі хвилі

Ультразвукові датчики існують практично на будь-якій частоті і понад 1 ГГц (особливо в ПАР-пристроїв).

Більшість сенсорів працюють нижче 50 МГц.

Ультразвукові сенсори

Більшість ультразвукових сенсорів і актюаторів побудовані з п'єзоелектричних матеріалів

Деякі базуються на магнітострикційних матеріалах.

Особливість п'єзоелектричних матеріалів є їхня

здатність до коливань фіксованій частоті або резонансній частоті.

Резонансна частота п'єзоелектричного кристала

залежить від самого матеріалу, фізичних розмірів, а також від впливу температури, тиску тощо.

П'єзоелектричний резонатор

Еквівалентна схема п'єзоелектричного матеріалу.

Ця схема має два резонатори – паралельний і серійний резонатори (анти резонатори).

П'єзоелектричний резонатор

Резонансна частота:

Ємнісний показник:

m = C C0

П'єзоелектричний резонатор

Взаємозв'язок між двома частотами: fp = fs1 + m

Якісний фактор п'єзоелектричного мfтеріалу:

Q = 1 L

RC

Ультразвукові резонатори

Резонанс важливий двома причинами.

При резонансі амплітуда механічного

спотворення висока.

У режимі прийому сигнал – найбільший.

Засоби сенсора найбільш ефективні при резонансі.

Друга причина полягає в тому, що сенсори

працюють на чітких і різних частотах.

Параметри розповсюдження і відбивання чітко визначенні.

Ультразвукові резонатори

Будова п'єзоелектричних сенсорів показана на малюнку 7.33.

П'єзоелектричний елемент жорстко кріпиться до сенсора так ,що

вібрація може передаватися і від сенсора.

Об'єктив показав , що основна увага приділятиметься променю

в координаційному центрі.

Часто просто тонкий плоский лист на металевій поверхні

сенсора, як показано тут.

Опір узгоджувального ланцюга відповідного є джерелом з

п'єзоелектричним елементом.

Кожен сенсор зазначено для резонансної частоти (твердих тіл,

рідин, повітря, суворих умовах і т.д.)

Ультразвукові сенсори - будова

Ультразвукові сенсори - приклад

Специфікація