Une image physique d'un transducteur de type disque piézoélectrique conçu et fabriqué. Afin de réduire l'influence du bruit des trajets multiples, en utilisant la zone de Fresnel de champ sonore susmentionné, le transducteur ultrasonique est légèrement supérieur à la surface rayonnante (ou fenêtre acoustique) du transducteur piézoélectrique pour bloquer l'entourage de la cible. L'encombrement reflétait de l'objet. Des expériences ont montré que cette mesure peut réduire l'interférence d'encombrement réfléchie des objets autour de la cible. Les caractéristiques de mesure des transducteurs à ultrasons ont la procédure de test est la suivante: le transducteur est excité par intermittence par une alimentation de conduite d'impulsions à haute tension, et la tension de crête à travers le transducteur à différents points de fréquence est observée et enregistrée par un oscilloscope; Dans le même temps, le transducteur est observé par intermittence et enregistré comme un signal d'écho. Le pic de tension résultante (non amplifié). Le rapport de la valeur de crête de la tension de sortie du transducteur à la valeur de crête de la tension d'excitation du transducteur sous l'action des signaux d'excitation des différentes fréquences reflète approximativement le facteur de qualité ou la bande de fréquence de fonctionnement du transducteur. Ici, l'Echo est un signal ultrasonique réfléchi du mur à 1 mètre du transducteur.
L'impédance électromécanique correspondant au transducteur ultrasonique pour la profondeur est très importante pour comprendre les caractéristiques d'impédance des transducteurs piézoélectriques. Sinon, il est impossible d'appliquer la technologie de correspondance d'impédance électromécanique pour concevoir des circuits de transmission à ultrasons et des circuits de réception, ce qui affectera sérieusement les performances des capteurs à ultrasons. De plus, compte tenu de la simplicité de la mise en œuvre du circuit de transmission à ultrasons, le transformateur d'impulsion est généralement utilisé pour amplifier directement le signal d'impulsion ultrasonique à basse fréquence. Pour de tels circuits de transmission à ultrasons, en raison de la fréquence élevée de l'échographie.
Le circuit équivalent du vibrateur piézoélectrique détermine la fréquence de résonance série F du vibrateur piézoélectrique de l'inductance de la série L et la capacité de série C dans une plage de fréquences relativement étroite, c'est-à-dire au point de fréquence, la réactance capacitive xc de la capacité équivalente C et similaires, la réactance inductive XL du transducteur acoustique sous-marin a la même ampleur et la même phase opposée. Par conséquent, l'impédance du vibrateur piézoélectrique} z {atteint une valeur minimale dont l'ampleur est déterminée par la résistance équivalente R. Au voisinage du FR, les transducteurs piézoélectriques sont les plus efficaces que les émetteurs à ultrasons. La capacité parallèle équivalente CO et l'inductance L et la capacité C déterminent ensemble une autre fréquence de résonance du vibrateur piézoélectrique, qui est appelé FA de fréquence anti-résonance, qui est légèrement supérieure à celle du rapport. La fréquence anti-résonante n'est pas OK. À cette fréquence, l'impédance de l'oscillateur piézoélectrique} z atteint sa valeur maximale; Près de l'enfant, le transducteur est le plus efficace en tant que récepteur. Les capacités parallèles équivalentes externes telles que les câbles externes, les prises et les circuits de l'émetteur-récepteur du vibrateur piézoélectrique déplaceront la fréquence anti-résonante du vibrateur piézoélectrique, mais n'affecteront pas la fréquence de résonance de la série. De plus, la capacité parallèle CO comme charge CA réduira l'amplitude du signal d'écho; Dans le même temps, l'impédance résonnante de l'oscillateur piézoélectrique sera réduite, de sorte que le circuit de transmission à ultrasons doit fournir une valeur de courant plus grande pour s'assurer qu'elle est appliquée aux deux extrémités du vibrateur piézoélectrique. L'amplitude de tension répond aux exigences de conception.
L'impédance du vibrateur piézoélectrique est à un certain point de fréquence (sauf la fréquence de résonance). Les caractéristiques d'impédance du transducteur de mesure de la profondeur à ultrasons peuvent être exprimées en série, des circuits équivalents capacitifs ou inductifs parallèles R est la résistance de la série, et XS est l'impédance de la série. ; RP représente la résistance parallèle, et XP représente l'impédance parallèle. La valeur d'impédance de résonance de l'oscillateur piézoélectrique R (R = RS = RP) est l'un des paramètres importants des transducteurs piézoélectriques. Les étapes suivantes peuvent être utilisées pour déterminer la valeur de R: Méthode de câblage de l'instrument de test et du vibrateur piézoélectrique, dont la valeur initiale du potentiomètre est 1KS2O. L'ajustement de la fréquence du générateur de signal d'onde sinusoïdale jusqu'à ce que l'amplitude du signal sinusoïdal affiché par l'oscilloscope montre une valeur minimale. À l'heure actuelle, la fréquence du générateur de signal est proche de celle du transducteur piézoélectrique. fréquence de travail. Débranchez la borne du vibrateur piézoélectrique et ajustez la résistance du potentiomètre à 0 (court-circuit) pour enregistrer l'amplitude du signal affiché par l'oscilloscope. La reconnexion du vibrateur piézoélectrique au circuit d'essai et ajustez la résistance du potentiomètre jusqu'à ce que l'amplitude du signal affiché par l'oscilloscope soit exactement la moitié de celle lorsque le vibrateur piézoélectrique est ouvert. Retirer le potentiomètre du circuit d'essai et mesurer la résistance du potentiomètre avec un multimètre. L'impédance résonante du vibrateur piézoélectrique est égale à la somme de la résistance interne du générateur de signal et à la résistance du potentiomètre. Le transducteur du disque piézoélectrique a été testé. La fréquence de résonance du transducteur était de 24. 5 kHz et la résistance à la résonance était d'environ 475 SZO. L'appariement d'impédance du transducteur de profondeur d'ECH ultrasonique récepteur est dans le circuit de réception. Il est destiné à utiliser un préamplificateur à haute impédance dont l'impédance est beaucoup plus grande que l'impédance résonnante r du transducteur. Par conséquent, le préamplificateur peut être directement transduit
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