Prestazzjoni tas-sensorju ultrasoniku
Sensuri ultrasoniċi pjeżoelettriċi jużaw il-prinċipju ta 'effett pjeżoelettriku ta' materjali pjeżoelettriċi biex jaħdmu. Materjali komponenti sensittivi użati komunement jinkludu prinċipalment kristalli pjeżoelettriċi u ċeramika pjeżoelettrika.
Skont id-differenza bejn l-effetti pjeżoelettriċi pożittivi u inversi, sensuri ultrasoniċi pjeżoelettriċi huma maqsuma f'ġeneraturi (sondi li jittrasmettu) u riċevituri (sondi li jirċievu). Skont l-istruttura u t-tip tal-mewġ użat, jistgħu jinqasmu f'sondi dritti, sondi tal-mewġ tal-wiċċ, u sonda tal-mewġ tal-ħaruf, sonda tal-angolu varjabbli, sonda tal-kristall doppja, sonda tal-fokus, sonda tal-immersjoni tal-ilma, sonda tal-bexx tal-ilma u sonda speċjali, eċċ .
Il-ġeneratur ultrasoniku pjeżoelettriku juża l-prinċipju ta 'utilità pjeżoelettrika inversa biex jikkonverti l-vibrazzjoni f'analiżi ta' vibrazzjoni ta 'frekwenza għolja, u mbagħad jiġġenera mewġ ultrasoniku. Meta l-frekwenza tal-vultaġġ tax-xogħol alternanti hija ekwivalenti għall-frekwenza tar-reżonanza tal-materjal pjeżoelettriku, se tikkawża reżonanza, u l-mewġ ultrasoniku ġġenerat f'dan il-ħin huwa l-aktar b'saħħtu. Is-sensor ultrasoniku pjeżoelettriku jista 'jiġġenera mewġ ultrasoniku ta' frekwenza għolja ta 'għexieren ta' kilohertz għal għexieren ta 'megahertz, u l-livell ta' intensità tal-ħoss tiegħu jista 'jilħaq għexieren ta' watts għal kull ċentimetru kubu.
L-istruttura ewlenija ta 'sensor ultrasoniku pjeżoelettriku tipiku hija magħmula minn wejfer pjeżoelettriku, blokka ta' assorbiment (blokka ta 'damping), u film protettiv. Wejfers pjeżoelettriċi huma l-aktar forma ta 'diska, u l-frekwenza ultrasonika hija inversament proporzjonali għall-ħxuna tagħha. Iż-żewġ naħat taċ-ċippa pjeżoelettrika huma miksija b'saff tal-fidda bħala biċċa arblu konduttiva, in-naħa ta 'isfel hija msejsa, u n-naħa ta' fuq hija mmexxija lejn il-wajer tal-ert tat-transformer. Sabiex jiġi evitat aħjar il-kuntatt dirett bejn is-sensor u d-DUT u tagħmel ħsara liċ-ċippa pjeżoelettrika, film protettiv huwa marbut taħt iċ-ċippa pjeżoelettrika. L-effett tal-blokka ta 'assorbiment huwa li tnaqqas il-kwalità tat-tagħmir mekkaniku taċ-ċippa pjeżoelettrika u tassorbi l-enerġija kinetika tal-mewġ ultrasoniku.
Ir-riċevitur ultrasoniku pjeżoelettriku jaħdem billi juża l-prinċipju tal-effett pjeżoelettriku pożittiv. Meta l-mewġ ultrasoniku jaġixxi fuq il-wejfer pjeżoelettriku biex jikkawża li l-wejfer jespandi u jikkuntratta, ħlasijiet ta 'polarità opposta huma ġġenerati fuq iż-żewġ uċuħ tal-wejfer. Dawn il-ħlasijiet huma kkonvertiti f'vultaġġi u mibgħuta lid-dijagramma taċ-ċirkwit tal-kejl wara l-amplifikazzjoni, u finalment irreġistrati jew murija. L-istruttura ta 'riċevitur ultrasoniku pjeżoelettriku hija bażikament l-istess bħal dik ta' ġeneratur ultrasoniku, u xi kultant l-istess sensor jintuża kemm bħala ġeneratur kif ukoll bħala riċevitur.
Il-prestazzjoni ewlenija tas-sensor ultrasoniku tinkludi:
(1) Frekwenza operattiva: Il-frekwenza operattiva hija l-frekwenza tar-reżonanza tal-wejfer pjeżoelettriku. Meta l-frekwenza tal-vultaġġ AC applikat għaż-żewġt itruf tagħha hija ugwali għall-frekwenza tar-reżonanza taċ-ċippa, l-enerġija tal-ħruġ hija l-ogħla u s-sensittività hija l-ogħla.
(2) Temperatura tax-xogħol: Minħabba li l-punt Curie tal-materjali pjeżoelettriċi huwa ġeneralment relattivament għoli, speċjalment meta s-sonda ultrasonika użata għad-dijanjosi tuża qawwa baxxa, it-temperatura tax-xogħol hija relattivament baxxa, u tista 'taħdem għal żmien twil mingħajr ħsara. It-temperatura tas-sondi tal-ultrasound mediċi hija relattivament għolja u teħtieġ tagħmir ta 'refriġerazzjoni separat.
(3) Sensittività: tiddependi prinċipalment fuq il-wejfer tal-manifattura innifsu. Il-koeffiċjent tal-igganċjar elettromekkaniku huwa kbir u s-sensittività hija għolja; għall-kuntrarju, is-sensittività hija baxxa.
Kriterji tax-xogħol tas-sensuri ultrasoniċi:
Sensuri ultrasoniċi jistgħu jinqasmu f'pjeżoelettriċi, magnetostrictive, elettromanjetiċi, eċċ skond il-prinċipji tax-xogħol tagħhom. It-tip pjeżoelettriku huwa l-aktar użat komunement.
