Ultraschall-Sensor-Leistung
Piezoelektrische Ultraschall-Sensoren verwenden das Prinzip des Piezoeffektes der piezoelektrischen Materialien, um zu arbeiten. Allgemein verwendete empfindliche Teilmaterialien umfassen hauptsächlich piezoelektrische Kristalle und piezoelektrische Keramik.
Entsprechend dem Unterschied zwischen den positiven und umgekehrten Piezoeffekten, werden piezoelektrische Ultraschall-Sensoren in Generatoren (übertragende Sonden) und die Empfänger unterteilt (Sonden empfangend). Entsprechend der Struktur und die Wellenart, die benutzt werden, können sie in gerade Sonden, Oberflächenwellensonden und Lammwellenunterteilt werden Sonde, variable Winkelsonde, Doppelkristallsonde, Fokussonde, Wasserimmersionssonde, Wasserspraysonde und spezielle Sonde, etc.
Der piezoelektrische Ultraschallgenerator verwendet das Prinzip des umgekehrten piezoelektrischen Dienstprogrammes zur Bekehrten Erschütterung in Hochfrequenzschwingungsanalyse und erzeugt dann Ultraschallwellen. Wenn die Frequenz der wechselnden Arbeitsspannung mit der Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Materials gleichwertig ist, verursacht sie Resonanz, und die Ultraschallwelle, die diesmal erzeugt wird, ist das stärkste. Der piezoelektrische Ultraschall-Sensor kann Hochfrequenzultraschallwellen von zehn kHz zu den zehn Megahertz erzeugen, und sein Schallintensitätspegel kann zehn Watt pro Kubikzentimeter erreichen.
Die Schlüsselstruktur eines typischen piezoelektrischen Ultraschall-Sensors wird aus einer piezoelektrischen Oblate, einem Absorptionsblock (Block Dämpfung) und einem schützenden Film verfasst. Piezoelektrische Oblaten sind größtenteils scheibenförmig, und die Ultraschallfrequenz ist umgekehrt zu seiner Stärke proportional. Die zwei Seiten des piezoelektrischen Chips werden mit einer silbernen Schicht als leitfähiger Polschuh überzogen, wird die Unterseite geerdet, und die Oberseite wird zu den Erdungsdraht des Transformators geführt. Um den direkten Kontakt zwischen dem Sensor und dem DUT besser zu verhindern und den piezoelektrischen Chip zu beschädigen, wird ein schützender Film unter dem piezoelektrischen Chip verpfändet. Der Effekt des Absorptionsblockes ist, die Qualität der mechanischen Ausrüstung des piezoelektrischen Chips zu verringern und die kinetische Energie der Ultraschallwelle zu absorbieren.
Die piezoelektrischen Ultraschallempfängerarbeiten durch die Anwendung des Prinzips des positiven Piezoeffektes. Wenn Ultraschallwellen nach der piezoelektrischen Oblate handeln, um die Oblate zu veranlassen zu erweitern und Vertrag abzuschließen, werden Gebühren der gegenüberliegenden Polarität auf den zwei Oberflächen der Oblate erzeugt. Diese Gebühren werden in Spannungen umgewandelt und geschickt zum MaßSchaltplan nach Verstärkung und notiert schließlich oder angezeigt. Die Struktur eines piezoelektrischen Ultraschallempfängers ist im Allgemeinen die selbe wie die eines Ultraschallgenerators, und manchmal wird der gleiche Sensor als Generator und Empfänger benutzt.
Die Hauptleistung des Ultraschall-Sensors umfasst:
(1) Arbeitsfrequenz: Die Arbeitsfrequenz ist die Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Oblate. Wenn die Frequenz der Wechselspannung, die an seinen zwei Enden angewendet wird, der Resonanzfrequenz des Chips gleich ist, ist die Ertragenergie das höchste und die Empfindlichkeit ist das höchste.
(2) Betriebstemperatur: Weil die Curie-Temperatur von piezoelektrischen Materialien im Allgemeinen, besonders wenn die Ultraschallsonde, die für Diagnose benutzt wird, geringe Energie verwendet, die Betriebstemperatur ist verhältnismäßig niedrig verhältnismäßig hoch ist und sie ohne Ausfall für eine lange Zeit arbeiten kann. Die Temperatur von medizinischen Ultraschallsonden ist verhältnismäßig hoch und erfordert unterschiedliche Kühlgeräte.
(3) Empfindlichkeit: hauptsächlich von der hängt die Herstellung Oblate selbst ab. Der elektromechanische Kopplungskoeffizient ist groß und die Empfindlichkeit ist hoch; im Gegenteil ist die Empfindlichkeit niedrig.
Arbeitskriterien von Ultraschall-Sensoren:
Ultraschall-Sensoren können in piezoelektrisches, magnetostriktives, elektromagnetisches, etc. entsprechend ihren Arbeitsprinzipien unterteilt werden. Die piezoelektrische Art ist das allgemein verwendetste.
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