Ultrasoniese multifrekwensie-transduktor

'n Ultrasoniese transducer is 'n toestel wat elektriese energie en meganiese energie in mekaar kan omskakel. Die werkbeginsel daarvan is hoofsaaklik gebaseer op die piezo-elektriese effek en die inverse piezo-elektriese effek.

Piezo-elektriese effek: Sekere kristalmateriale, soos kwarts en piezo-elektriese keramiek, sal elektriese ladings op hul oppervlaktes genereer wanneer hulle aan eksterne kragte onderwerp word. Hierdie verskynsel van die omskakeling van meganiese energie in elektriese energie word die piezo-elektriese effek genoem. Wanneer 'n ultrasoniese transducer as 'n ontvanger gebruik word, werk dit met behulp van die piezo-elektriese effek. Wanneer ultrasoniese golwe in 'n medium voortplant, sal dit veroorsaak dat die piezo-elektriese materiaal van die transducer meganiese vibrasies genereer, wat weer elektriese ladings op die oppervlak van die piezo-elektriese materiaal genereer. Die elektriese seine wat deur hierdie ladings gevorm word, kan opgespoor word nadat dit versterk en verwerk is, waardeur die funksie van die omskakeling van ultrasoniese seine in elektriese seine verwesenlik word.

Inverse piezo-elektriese effek: Wanneer 'n elektriese veld op 'n piezo-elektriese materiaal toegepas word, sal die piezo-elektriese materiaal meganiese vervorming veroorsaak. Hierdie verskynsel van omskakeling van elektriese energie na meganiese energie word die inverse piezo-elektriese effek genoem. Wanneer 'n ultrasoniese transducer as 'n sender gebruik word, word die inverse piezo-elektriese effek gebruik. Wanneer 'n wisselende elektriese veld op die piezo-elektriese materiaal van die transducer toegepas word, sal die piezo-elektriese materiaal periodieke meganiese vibrasies onder die werking van die elektriese veld produseer. Hierdie vibrasie versprei in die medium om ultrasoniese golwe te vorm, waardeur die funksie van die omskakeling van elektriese seine na ultrasoniese seine verwesenlik word.

'n Transduktor, ook bekend as 'n aktiewe sensor, is 'n sleuteltoestel wat die wedersydse omskakeling van verskillende vorme van energie soos elektriese energie, meganiese energie of akoestiese energie kan bewerkstellig. Dit speel 'n kernrol in baie toestelle wat op energie-omskakeling staatmaak. Byvoorbeeld, in ultrasoniese toerusting is die transduktor die kerntoestel wat die omskakeling van elektriese energie en akoestiese energie bewerkstellig.

Daar is baie tipes transducers. Volgens die fisiese eienskappe en materiale wat gebruik word, is die mees algemene magnetostriktiewe transducers en elektrostriktiewe transducers. Vanuit die werkbeginsel kan hulle verdeel word in meganiese, kapasitiewe, piezo-elektriese, magnetostriktiewe, termiese weerstand en ander transducers. Verskillende tipes transducers verskil in struktuur, werkverrigting en toepaslike scenario's. Byvoorbeeld, piezo-elektriese transducers werk deur staat te maak op die piezo-elektriese effek van piezo-elektriese materiale en word wyd gebruik in sensors, vibrators, klankomsetters en ander velde.

Die bedryfsfrekwensie, bandwydte, elektroakoestiese frekwensie, impedansie by resonante frekwensie, rigting (stuurstraalwydte) en sensitiwiteit is belangrike aanwysers vir die meting van transducerprestasie. Hierdie aanwysers beïnvloed direk die werkverrigting van die transducer in praktiese toepassings. As ons die bedryfsfrekwensie as voorbeeld neem, het verskillende toepassingscenario's verskillende vereistes daarvoor. Die bedryfsfrekwensie van laefrekwensie-transducers is laer as 100Hz, die mediumfrekwensie is tussen 100Hz en 1kHz, en die hoëfrekwensie is hoër as 1kHz.