Modo de vibração radial do transdutor ultrassônico

Modelagem e experimento do transdutor ultra-sônico no meio de ar, a faixa de frequência dosensor ultrasônicoé geralmente estreito, que afeta diretamente seu desempenho de detecção para alvos em movimento de alta velocidade. Para resolver a faixa estreita do sensor ultrassônico, um transdutor micro-miniatura pode ser usado como um receptor auxiliar no transdutor ultra-sônico combinado para ampliar a largura de banda receptora do transdutor combinado. O transdutor é um tipo de tensão flexível de transdutor composto piezoelétrico de metal, que é composto de duas conchas finas de metal fino sanduíche de uma bolacha cerâmica piezoelétrica (vibrador piezoelétrico) polarizado na direção de espessura. Sob a excitação da frequência ultra-sônica Alternando o campo elétrico, a alta impedância e a vibração de alongamento de raio de pequeno raio do vibrador piezoelétrico é convertida em uma baixa impedância, deslocamento de eixo grande da cavidade de casca de metal fina, e a onda ultrassônica é radiada para o meio do ar. Por outro lado, quando as ondas ultra-sônicas atuam no transdutor, a casca de metal fina é deformada, o que faz com que o vibrador piezoelétrico passe por vibração de alongamento radial e gere uma carga alternada entre os dois eletrodos. Este é o princípio básico de funcionamento do transdutor como um gerador e receptor ultrassônico. É muito adequado para fazer pequeno deslocamento, peso leve, grande unidade de micro-deslocamento de traço e receptor ultrassônico micro-pequeno com menor frequência de ressonância. Um efeito dos parâmetros materiais e estruturais doTransdutor de distância ultra-sônica.Em seus modos radiais e longitudinais de vibração é um pré-requisito para o projeto e a fabricação do transdutor.

Modo de vibração radial do transdutor

O modo de vibração radial doGama ultra-sônica Encontrando sensorEstá intimamente relacionado com o campo elétrico da excitação aplicada, os parâmetros materiais e estruturais do vibrador piezoelétrico entre eles são derivados abaixo. O vibrador piezoelétrico é polarizado ao longo da direção do eixo Z (ou seja, a direção axial), seu raio é RO, e sua espessura é ho; A parte inferior do rali é na forma de um anel, seu diâmetro externo é RO, e seu diâmetro interno é R, assumindo campo de piezeletricidade alternada é aplicado aos dois planos circulares do vibrador, e o vetor de estresse T e o campo elétrico Vector de força e são variáveis ​​independentes, e o vetor de estirpe S e o vetor de deslocamento elétrico D são variáveis ​​dependentes, em seguida, as coordenadas cilíndricas ((R, 8, z) formam a equação piezoelétrica pode ser expressa onde S é a matriz constante elástica elástica O material piezoelétrico sob condições constantes de campo elétrico, D representa a matriz constante de tensão piezoelétrica, e T é a matriz constante dielétrica livre do material piezoelétrico. A borda é ligada ao vibrador piezoelétrico para formar um piezo de metal composto de cerâmica.Ele é ressonante axial frequência do transdutor.

Como a altura H da caixa é pequena, isto é, a vibração normal dosensor de medição de distância ultra-sônicaPode ser estudado aproximadamente de acordo com a vibração simétrica da placa fina circular sanduíche pela periferia. Sabe-se que uma placa fina circular está tendo um raio de R é simétrica sobre o eixo Z, e a carga aplicada ao limite é também simétrica sobre o eixo z, então a superfície curva elástica da placa fina deve ser simétrica sobre o eixo z. Portanto, analisar a vibração livre da placa fina no sistema de coordenadas polares pode simplificar esse problema. Deixe a deflexão da placa fina circular em qualquer instante T durante o processo de vibração. Então, a equação diferencial de vibração livre está descrevendo o tipo de sanduíche periférico pode ser expresso.

Transdutor ultra-sônico de longo alcance

Transdutor ultra-sônico com propriedades físicas