一、超聲波換能器工作原理

當電信號被添加到該換能器并產生聲波時，它會在整個特定頻譜中振動。這些聲波飛行，如果出現(xiàn)一些障礙，這些聲波將反映換能器的回波知識。這種回波在換能器末端轉換為電脈沖。發(fā)射聲波到接收回波信號的時間間隔在這里由換能器決定。在 40 kHz 時，超聲波換能器發(fā)出穿過空氣的超聲波脈沖。這種換能器比紅外換能器更安全，因為灰塵、黑色材料等不受這些超聲波換能器/換能器的影響。在抑制噪聲失真方面，超聲波換能器表現(xiàn)出色。

二、 超聲波換能器特點

1. 性能

超聲波探頭的核心是其塑料或金屬外殼中的壓電芯片。構成晶片的材料有很多種。晶圓的大小，如直徑、厚度等也是不同的，所以每個探針的性能也不同，使用前一定要了解它的性能。超聲波換能器的主要性能指標包括：

2. 工作頻率

工作頻率是壓電晶片的諧振頻率。當加在其兩端的交流電壓的頻率等于芯片的諧振頻率時，輸出能量最高，靈敏度最高。

3. 工作溫度

因為壓電材料的居里點一般都比較高，特別是診斷用的超聲波探頭功率小，工作溫度比較低，可以長時間工作而不會出現(xiàn)故障。醫(yī)用超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。

4. 靈敏度

主要取決于制造晶圓本身。機電耦合系數(shù)大，靈敏度高;相反，靈敏度低。

5. 系統(tǒng)組件

它由發(fā)送換能器、接收換能器、控制部分和電源部分組成。發(fā)射換能器由發(fā)射器和直徑約15mm的陶瓷振子換能器組成。換能器的作用是將陶瓷振子的電振動能轉化為超聲能輻射到空氣中;而接收換能器由陶瓷振子換能。換能器由放大器和放大電路組成。換能器接收波產生機械振動并將其轉化為電能，作為換能器接收器的輸出，檢測發(fā)射的超電磁波。在實際使用中，還使用了發(fā)射器的陶瓷振子?？捎米鹘邮論Q能器公司的陶瓷振子?？刂撇糠种饕刂瓢l(fā)射機發(fā)送的脈沖鏈頻率、占空比、稀疏調制、計數(shù)檢測距離等。

6 、工作模式

超聲波換能器使用聲學介質對被檢測物體進行非接觸和無磨損檢測。超聲波換能器可以檢測透明或有色物體、金屬或非金屬物體、固體、液體和粉狀物質。其檢測性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響，包括煙塵環(huán)境和雨天。

7. 優(yōu)缺點

每個系統(tǒng)都有好處和一些缺點。超聲波換能器的優(yōu)點將在這里討論。

在任何形式的材料中，這些超聲波換能器都可以進行測試。他們可以檢測到的各種紋理。

溫度、水、灰塵或任何超聲波換能器均不受影響。

超聲波換能器可以在各種形式的環(huán)境中以良好的方式運行。

它還可以測量升高的感應距離。

以下是這些轉換器的缺點：

超聲波換能器易受溫度變化的影響。超聲波反應將改變這種溫度變化。

在讀取小物體、薄而軟物體的反射時，它可能會遇到問題。

三、 超聲波換能器類型

基于壓電晶體排列、占地面積和頻率等因素，有不同類型的超聲波換能器可用。他們是：

線性超聲換能器——壓電晶體的結構在這種類型的換能器中是線性的。

普通超聲波 - 換能器 - 凸面換能器也稱為這種形式。這種類型的壓電晶體呈彎曲形狀。這些優(yōu)于深度測試。

相控陣超聲波換能器 - 相控陣換能器的占地面積有限且頻率低。

超聲波換能器再次具有用于非破壞性研究的不同形式。接觸式換能器、角梁換能器、延遲線換能器、浸沒式換能器和雙組件換能器。

四。 超聲波換能器應用

在汽車、醫(yī)療等不同領域，這些傳感器有很多應用。這有助于定位目標，確定物體到目標的距離，找到物體的位置，量化水平，并支持超聲換能器。

在醫(yī)療領域，超聲波換能器用于診斷測試、癌癥治療的手術器械、內臟檢查、心臟檢查、眼睛和子宮檢查的超聲波換能器。

通過這些傳感器，在生產線管理、液位監(jiān)測、斷線檢測、人員檢測計數(shù)、汽車檢測等方面，它們可以確定這些物體的距離以防止碰撞。

審核編輯：湯梓紅