简述超声波换能器的种类
日期: 2022-09-02点击次数: 137超声换波能器被分成三大类:发射器、接收器和收发器。发射器是将电信号转换成超声,接收器是将超声转换成电信号,而收发器既能发射还可以接收超声信号。
类似雷达探测和声纳系统,超声换能器用以系统根据表述发射信号来评价总体目标。
超声波探头和超声波浴能够运用超声波能量来搅拌主要材料中的颗粒。
超声波换能器应用
超声主要用来测量风速和风向、槽或安全通道流体液位及根据空气或水的速度。对于测量速度或方位,设备运行好几个检测器,并且通过抵达空气或水里的微粒的相对距离来计算速度。对于测量槽或安全通道液位,传感器用来测量抵达液体表面的距离。更进一步运用包含:增湿器、声纳系统、医学超声、防盗报警器、无损检测和无线充电。
超声波振子
超声换能器将AC转换成超声,也可逆向转换。通常超声换能器指的是压电超声波振子或电容超声波振子。当施加电压时,压电晶体可以选择尺寸和形状;AC电压使它们在相同频率下振荡并产生超声波。电容超声波振子应用导电隔膜和背板间的静电场。
当施加外力时,压电材料能够造成电压,因此压电材料可作为超声探测器。一些系统分别应用发射器和接收器,但是其他还可以将2个功能结合到单个压电收发器上。
超声换能器也可以用非压电原理。比如:磁致伸缩。具备这种性质的材料暴露于电磁场的时候会造成细微变形,可做成好用的超声波振子。
电容器麦克风具备很薄的隔膜来响应超声波。隔膜与密集背衬间电场发生变化将声信号转换成被放大的电流。
在医疗中的应用
医疗超声波换能器(探头)有很多各种形状与尺寸,用以制做身体各个部位横截面的图像。实行超声引导程序的临床医生频繁使用探针定位系统来维持超声波换能器。
该方法的一个重要作用是发射信号由短脉冲的超声能量构成。在每一次突发性以后,电子设备在与能量根据容器所需要的时长相对应短时间窗口内找寻返回信号。仅有在这段时间收到的信号才有资格进行额外的信号处理。这一原理类似雷达探测范围门控。
在工业中的使用
超声波传感器能够检测总体目标的运动,并在很多自动化工厂和加工厂中测量抵达他们的距离。传感器能够具备开/关数字输出,用以检测物体的移动,或者与距离成比例的模拟输出。它们可作为网状引导系统的一部分,认知材料的边缘。
超声波传感器广泛运用于汽车上做为停车传感器,可以帮助驾驶员倒车到停车位。他们正在测试其他的一些汽车主要用途,包含超声波工作人员检测和协助自主无人机导航。
因为超声波传感器应用声音而非光线进行检测,因而它们适合于光电传感器无法使用的领域中。
无源超声波传感器适合于检测高压气体或液体泄漏或其它造成超声波的危险性情况。在各种设备上,来源于传感器(麦克风)的音频转换为人们听力围度。
大功率超声波发射器用以市售的超声波清洗装置。将超声换能器固定在不锈钢盘上,该槽装满溶剂(一般为水或异丙醇)。电方波发送给传感器,在溶剂中获得充足的声响,造成气蚀。
超声波技术已经被用以多重清洗。
超声波测试也广泛应用于冶金和工程中,以应用不同种类的扫描来评价腐蚀,焊接和材料缺点。