Hvad er ultralydssensor?
En ultralydssensor er en enhed, der måler afstanden fra sensoren til et objekt gennem luften uden fysisk kontakt. Det beregner afstanden ved at udsende højfrekvente lydbølger (også kaldet ultralydslydbølger) ved det målte objekt - modtage de reflekterede lydbølger og beregne afstanden fra sensoren. Tiden mellem transmissionen fra den transmitterende kilde og afkastet fra den modtagende kilde, så måles afstanden.
Ultralydssensor er en vigtig gren af sensorprodukter og indtager en stor andel i sensorindustrien. Ultralydssensor har mange fordele såsom høj præcision, høj følsomhed, stærk tilpasningsevne og lave omkostninger, hvilket gør det til det bedste valg til kortdistancesensorforhold. markere. Med den løbende opgradering af produkter og den fortsatte vækst i downstream-industrier er de fremtidige udviklingsmuligheder for ultralydssensorindustrien meget brede.
Der er mange typer ultralydssensorer. Ifølge materialet kan de opdeles i piezoelektrisk type ( Elektrostriktiv type) og magnetostriktiv type
Piezoelektriske (elektrostriktive) ultralydssensorer:
Piezoelektriske ultralydsgeneratorer bruger princippet om invers piezoelektrisk effekt til at konvertere højfrekvente elektriske vibrationer til højfrekvente mekaniske vibrationer for at generere ultralydbølger. Når frekvensen af den påførte vekselspænding er lig med den naturlige frekvens af det piezoelektriske materiale, vil resonans forekomme, og ultralydbølgen, der genereres på dette tidspunkt, er den stærkeste. Piezoelektriske ultralydssensorer kan generere højfrekvente ultralydbølger, der spænder fra titusinder af kilohertz til snesevis af megahertz, og deres lydintensitet kan nå snesevis af watt pr. Kvadratcentimeter. Piezoelektriske ultralydsmodtagere arbejder på princippet om positiv piezoelektrisk effekt. Når ultralydbølgen virker på den piezoelektriske wafer for at få waferen til at udvide sig og trække sig sammen, genereres der ladninger af modsatte polariteter på waferens to overflader. Disse ladninger omdannes til spændinger, forstærkes og sendes til målekredsløbet og til sidst registreres eller vises. Strukturen af den piezoelektriske ultralydsmodtager er stort set den samme som ultralydsgeneratorens, og nogle gange bruges den samme sensor som både generatoren og modtageren.
Magnetostriktiv ultralydssensor:
Fænomenet, at ferromagnetiske materialer strækker sig og trækker sig sammen langs magnetfeltets retning i et vekslende magnetfelt, kaldes den magnetostriktive effekt. Styrken af den magnetostriktive virkning, det vil sige graden af materialeforlængelse og forkortelse, varierer med forskellige ferromagnetiske materialer. Den magnetostriktive virkning af nikkel er den største. Hvis et bestemt DC-magnetfelt først påføres, og derefter påføres en vekselstrøm, kan den arbejde i regionen med de bedste egenskaber. Ud over nikkel omfatter materialerne i magnetostriktiv sensor jerndiamantvanadiumlegering og ferrit indeholdende zink og nikkel. De opererer i et snævert effektivitetsområde inden for få titalls kilohertz, men med kræfter op til 100.000 watt, lydniveauer op til flere kilowatt pr. Kvadratmillimeter og høj temperaturtolerance.
