Qu'est-ce que le transducteur à ultrasons

Un transducteur (sonde) est un dispositif qui convertit l'énergie physique en et en dehors. Une sonde à ultrasons convertit l'énergie électrique en énergie acoustique et convertit l'énergie acoustique en énergie électrique. La conversion d'énergie est réalisée. Par conséquent, la sonde à ultrasons est également appelée transducteur à ultrasons, qui peut être utilisée à la fois pour transmettre des ondes ultrasoniques et la réception, et est un composant clé du système de tâtonnerie ultrasonique.transducteurs à ultrasonsComprennent principalement les transducteurs ultrasoniques mécaniques, les transducteurs ultrasoniques électriques et les transducteurs ultrasoniques électroacoustiques. Parmi eux, les capteurs ultrasoniques électroacoustiques sont principalement composés de cristaux piézoélectriques (électrostrictive) et d'alliage d'aluminium nickel-fer (magnétostrictif). Selon différentes conceptions, la forme du transducteur à ultrasons a principalement une forme de colonne (les plaques de couverture métallique avant et arrière ont le même diamètre), un type de klaxon (le diamètre de la plaque de couverture avant est excessivement réduit par la forme d'arc), et un forme de colonne avec une section au milieu.

ATransducteur de céramique piézoélectriqueest un transducteur électroacoustique qui convertit l'énergie électrique et acoustique basée sur les effets piézoélectriques piézoélectriques et inverses de certains cristaux. Les capteurs à ultrasons piézoélectriques sont principalement composés de tranches piézoélectriques. Le capteur à ultrasons composé de cristaux piézoélectriques est un capteur réversible qui convertit l'énergie électrique en énergie acoustique, et lorsqu'il reçoit des ondes ultrasoniques, il peut également convertir l'énergie acoustique en énergie électrique.Capteurs ultrasoniques piézoélectriquesFonctionnez en utilisant la résonance d'un cristal piézoélectrique. La structure de certains matériaux monocristallines a des caractéristiques asymétriques. Lorsque ces matériaux sont soumis à une contrainte externe et à une déformation, la structure du réseau interne change (déformation) détruira l'état macroscopique d'origine de la neutralité électrique, résultant en un champ électrique polarisé. (électrochimique), le champ électrique généré (polarisation des électrodes) est proportionnel à l'amplitude de la déformation. Ce phénomène est appelé effet piézoélectrique positif, qui a été découvert par les frères Curie en 1880. Par la suite, en 1881, il a été découvert que de tels matériaux monocristaux ont également un effet piézoélectrique inverse, c'est-à-dire lorsqu'un matériau ayant un effet piézoélectrique positif, c'est-à-dire lorsqu'un matériau ayant un effet piézoélectrique positif est soumis à un champ électrique appliqué, la contrainte et la déformation sont générées, et la déformation et le champ électrique externe sont formés. Juste proportionnel. Des expériences ont montré que l'effet piézoélectrique et l'effet piézoélectrique inverse dans une certaine limite sont linéaires. C'est-à-dire que dans l'effet piézoélectrique, la densité de charge de surface du cristal piézoélectrique est proportionnelle à l'ampleur de la déformation. Lorsque la souche change le signe, la charge modifie également le signe. Dans le cas de l'effet piézoélectrique inverse, les souches cristallines piézoélectriques sous l'action du champ électrique externe. La taille est proportionnelle à la résistance du champ électrique, et lorsque le champ électrique est inversé, la déformation est également inversée. Les transducteurs piézoélectriques sont des dispositifs qui convertissent l'énergie électrique et l'énergie acoustique en utilisant l'effet piézoélectrique de certains matériaux monocristaux et les effets électrostrictifs des matériaux polycristallins. En raison de son efficacité électroacoustique élevée, de sa grande capacité d'énergie et de la structure et de la forme peuvent être conçues en fonction des différentes applications, il est largement utilisé dans le domaine de l'échographie.

Les transducteurs piézoélectriques ultrasoniques sont divisés en sonde unique et sonde double. Le mode de sonde unique fait référence à un transducteur de proximité à ultrasons qui est utilisé pour transmettre à la fois des ondes ultrasoniques et des ondes ultrasoniques, c'est-à-dire que la sonde est utilisée pour la transmission et la réception. Dans le mode de fonctionnement à sonde unique, lors de la transmission d'ondes ultrasoniques, il est nécessaire d'appliquer une tension de plus de dix volts, plusieurs dizaines de volts ou même des centaines de volts à la sonde pour provoquer des vibrations mécaniques de la sonde. Cette vibration mécanique transmet la vibration de la tranche piézoélectrique à l'énergie mécanique. Converti en énergie acoustique en ondes ultrasoniques excitées. Lorsque l'onde à ultrasons est reçue, la réplique générée par l'onde à ultrasons ne disparaît pas immédiatement, et l'amplitude du signal transmis est plus évidente que l'amplitude du signal d'écho, de sorte que la réception génère à tort l'onde générée par la vibration comme un écho. Les erreurs de mesure affectent la précision du capteur de mesure de la distance à ultrasons. La pratique conventionnelle consiste à arrêter la transmission, à retarder la période de temps, à éviter l'heure de cette réplique et à commencer à recevoir des échos, ce qui mène à la zone aveugle. La sonde double fonctionne en envoyant deux ondes ultrasoniques et en recevant des ondes ultrasoniques en utilisant la même sonde. À partir du niveau de l'analyse de la zone aveugle à une seule sonde, le mode de fonctionnement à double sonde peut éliminer complètement la zone aveugle et augmenter la distance de mesure. Cependant, dans les applications pratiques, car la distance entre la sonde de transmission et la sonde de réception est petite, et l'onde sonore est diffractive, l'onde émise par la sonde de transmission ultrasonique peut ne pas être reflétée par l'obstacle, mais contourne directement la sonde de réception, entraînant les points positifs, par conséquent, la zone aveugle est toujours là.