Что такое ультразвуковой датчик?
Ультразвуковой датчик — это устройство, которое измеряет расстояние от датчика до объекта по воздуху без физического контакта. Он рассчитывает расстояние, излучая высокочастотные звуковые волны (также называемые ультразвуковыми звуковыми волнами) на измеряемый объект, получая отраженные звуковые волны и вычисляя расстояние от датчика. Время между передачей от передающего источника и возвратом от принимающего источника, затем измеряется расстояние.
Ультразвуковой датчик является важной отраслью сенсорной продукции и занимает большую долю в сенсорной промышленности. Ультразвуковой датчик имеет много преимуществ, таких как высокая точность, высокая чувствительность, высокая адаптивность и низкая стоимость, что делает его лучшим выбором для условий зондирования на коротких расстояниях. Выбрать. Благодаря постоянному совершенствованию продукции и постоянному росту перерабатывающих отраслей перспективы развития индустрии ультразвуковых датчиков очень широки.
Существует множество типов ультразвуковых датчиков. По материалу их можно разделить на пьезоэлектрические (электрострикционные) и магнитострикционные.
Пьезоэлектрические (электрострикционные) ультразвуковые датчики:
Пьезоэлектрические ультразвуковые генераторы используют принцип обратного пьезоэлектрического эффекта для преобразования высокочастотных электрических колебаний в высокочастотные механические колебания для генерации ультразвуковых волн. Когда частота приложенного переменного напряжения равна собственной частоте пьезоэлектрического материала, возникает резонанс, и ультразвуковая волна, генерируемая в это время, является самой сильной. Пьезоэлектрические ультразвуковые датчики могут генерировать высокочастотные ультразвуковые волны в диапазоне от десятков килогерц до десятков мегагерц, а интенсивность их звука может достигать десятков ватт на квадратный сантиметр. Пьезоэлектрические ультразвуковые приемники работают по принципу положительного пьезоэлектрического эффекта. Когда ультразвуковая волна воздействует на пьезоэлектрическую пластину, заставляя пластину расширяться и сжиматься, на двух поверхностях пластины генерируются заряды противоположной полярности. Эти заряды преобразуются в напряжения, усиливаются и передаются в измерительную схему, а затем записываются или отображаются. Структура пьезоэлектрического ультразвукового приемника в основном такая же, как у ультразвукового генератора, и иногда в качестве генератора и приемника используется один и тот же датчик.
Магнитострикционный ультразвуковой датчик:
Явление растяжения и сжатия ферромагнетиков вдоль направления магнитного поля в переменном магнитном поле называется магнитострикционным эффектом. Сила магнитострикционного эффекта, т. е. степень удлинения и укорочения материала, различна для разных ферромагнетиков. Магнитострикционный эффект никеля самый большой. Если сначала приложить определенное постоянное магнитное поле, а затем переменный ток, то он может работать в области с лучшими характеристиками. Помимо никеля, материалы магнитострикционного датчика включают сплав железа с алмазом и ванадием и феррит, содержащий цинк и никель. Они работают в узком диапазоне КПД, в пределах нескольких десятков килогерц, но с мощностью до 100 ватт, уровнем звука до нескольких киловатт на квадратный миллиметр и устойчивостью к высоким температурам.
