Τι είναι ο αισθητήρας υπερήχων;
Ο αισθητήρας υπερήχων είναι μια συσκευή που μετρά την απόσταση από τον αισθητήρα σε ένα αντικείμενο μέσω του αέρα χωρίς φυσική επαφή. Υπολογίζει την απόσταση εκπέμποντας ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας (ονομάζονται επίσης υπερηχητικά κύματα ήχου) στο μετρούμενο αντικείμενο - λαμβάνοντας τα ανακλώμενα ηχητικά κύματα και υπολογίζοντας την απόσταση από τον αισθητήρα. Ο χρόνος μεταξύ της μετάδοσης από την πηγή εκπομπής και της επιστροφής από την πηγή λήψης, στη συνέχεια μετράται η απόσταση.
Ο αισθητήρας υπερήχων είναι ένας σημαντικός κλάδος προϊόντων αισθητήρων και καταλαμβάνει μεγάλο ποσοστό στη βιομηχανία αισθητήρων. Ο αισθητήρας υπερήχων έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως υψηλή ακρίβεια, υψηλή ευαισθησία, ισχυρή προσαρμοστικότητα και χαμηλό κόστος, καθιστώντας τον την καλύτερη επιλογή για συνθήκες ανίχνευσης μικρής απόστασης. επιλέγω. Με τη συνεχή αναβάθμιση των προϊόντων και τη συνεχή ανάπτυξη των κατάντη βιομηχανιών, οι μελλοντικές προοπτικές ανάπτυξης της βιομηχανίας αισθητήρων υπερήχων είναι πολύ ευρείες.
Υπάρχουν πολλοί τύποι αισθητήρων υπερήχων. Ανάλογα με το υλικό, μπορούν να χωριστούν σε πιεζοηλεκτρικό τύπο ( Ηλεκτροσυστολικός τύπος) και μαγνητοσυστολικός τύπος
Πιεζοηλεκτρικοί (ηλεκτροσυσταλτικοί) αισθητήρες υπερήχων:
Οι πιεζοηλεκτρικές γεννήτριες υπερήχων χρησιμοποιούν την αρχή του αντίστροφου πιεζοηλεκτρικού φαινομένου για να μετατρέψουν ηλεκτρικούς κραδασμούς υψηλής συχνότητας σε μηχανικούς κραδασμούς υψηλής συχνότητας για να δημιουργήσουν υπερηχητικά κύματα. Όταν η συχνότητα της εφαρμοζόμενης εναλλασσόμενης τάσης είναι ίση με τη φυσική συχνότητα του πιεζοηλεκτρικού υλικού, θα εμφανιστεί συντονισμός και το υπερηχητικό κύμα που δημιουργείται αυτή τη στιγμή είναι το ισχυρότερο. Οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες υπερήχων μπορούν να δημιουργήσουν υπερηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας που κυμαίνονται από δεκάδες kilohertz έως δεκάδες megahertz και η ένταση του ήχου τους μπορεί να φτάσει δεκάδες watt ανά τετραγωνικό εκατοστό. Οι πιεζοηλεκτρικοί δέκτες υπερήχων λειτουργούν με βάση την αρχή του θετικού πιεζοηλεκτρικού αποτελέσματος. Όταν το υπερηχητικό κύμα δρα στην πιεζοηλεκτρική γκοφρέτα για να προκαλέσει τη διαστολή και τη συστολή της γκοφρέτας, δημιουργούνται φορτία αντίθετων πολικοτήτων στις δύο επιφάνειες της γκοφρέτας. Αυτά τα φορτία μετατρέπονται σε τάσεις, ενισχύονται και αποστέλλονται στο κύκλωμα μέτρησης και τελικά καταγράφονται ή εμφανίζονται. Η δομή του πιεζοηλεκτρικού δέκτη υπερήχων είναι βασικά η ίδια με αυτή της γεννήτριας υπερήχων και μερικές φορές χρησιμοποιείται ο ίδιος αισθητήρας και ως γεννήτρια και ως δέκτης.
Μαγνητοσυσταλτικός αισθητήρας υπερήχων:
Το φαινόμενο ότι τα σιδηρομαγνητικά υλικά τεντώνονται και συστέλλονται κατά μήκος της κατεύθυνσης του μαγνητικού πεδίου σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο ονομάζεται μαγνητοσυσταλτικό φαινόμενο. Η ισχύς του μαγνητοσυσταλτικού φαινομένου, δηλαδή ο βαθμός επιμήκυνσης και βράχυνσης του υλικού, ποικίλλει ανάλογα με τα διαφορετικά σιδηρομαγνητικά υλικά. Το μαγνητοσυσταλτικό αποτέλεσμα του νικελίου είναι το μεγαλύτερο. Εάν πρώτα εφαρμοστεί ένα συγκεκριμένο μαγνητικό πεδίο συνεχούς ρεύματος και στη συνέχεια εφαρμοστεί εναλλασσόμενο ρεύμα, μπορεί να λειτουργήσει στην περιοχή με τα καλύτερα χαρακτηριστικά. Εκτός από το νικέλιο, τα υλικά του μαγνητοσυσταλτικού αισθητήρα περιλαμβάνουν κράμα σιδήρου διαμαντιού βαναδίου και φερρίτη που περιέχει ψευδάργυρο και νικέλιο. Λειτουργούν σε στενό εύρος απόδοσης, εντός λίγων δεκάδων kilohertz, αλλά με ισχύ έως 100,000 watt, επίπεδα ήχου έως αρκετά κιλοβάτ ανά τετραγωνικό χιλιοστό και ανοχή υψηλής θερμοκρασίας.
