Princípio de trabalho do transdutor cerâmico piezoelétrico

Visão geral detransdutores cerâmicos piezoelétricos.

Transdutor cerâmico piezoelétrico é composto de cerâmica piezoelétricacristale luz e pesados ​​dois metais. Após o tratamento de polarização a uma determinada temperatura, tem efeito piezoelétrico. Transdutores ultra-sônicos cerâmicos piezoelétricos entraram no campo de pesquisa das pessoas por um longo tempo. É fácil de fabricar, tem forte controlabilidade, alta sensibilidade e bom acoplamento eletromecânico. Transdutores.estãoDesenvolvido com base em cerâmicas piezoelétricas incluem transdutores ultra-sônicos de energia e transdutores ultra-sônicos de detecção.

A tecnologia ultra-sônica é uma tecnologia de teste não destrutivo amplamente utilizada. É baseado na teoria acústica e é usada continuamente nas áreas de eletrônica, comunicações, medicina, biologia e física. Na tecnologia de detecção moderna, os transdutores desenvolvidos com tecnologia de ultra-som estão ganhando mais e mais atenção devido à sua alta sensibilidade e alta precisão.

Transdutores comumente usados ​​no proce de inspeçãoSS são transdutor de anéis de piezo, magtransdutores netostrictivos, transdutores acústicos eletromagnéticos e transdutores a laser. O mais comumente usado é o transdutor piezoelétrico, seu componente central é o chip piezoelétrico. A bolacha piezoelétrica pode ser deformada pela pressão, o que leva à polarização da própria bolacha, e encargos positivos e negativos aparecem na superfície da bolacha. Este efeito é um efeito piezoelétrico. Além disso, o efeito piezoelétrico é reversível, ou seja, deforma-se quando uma tensão é aplicada à bolacha. No processo de detecção, o sensor ultrassônico pode gerar ondas ultra-sônicas usando o efeito piezoelétrico inverso e use o efeito piezoelétrico para atingir a finalidade de receber ondas ultra-sônicas. Transdutores ultra-sônicos cerâmicos piezoelétricos entraram no campo de pesquisa das pessoas por um longo tempo. É fácil de fabricar, tem forte controlabilidade, alta sensibilidade e bom acoplamento eletromecânico. Transdutores desenvolvidos com base em cerâmicas piezoelétricas incluem transdutores ultra-sônicos de energia e transdutores ultra-sônicos de detecção.

Princípio de trabalho do transdutor cerâmico piezoelétrico

O princípio dos transdutores cerâmicos piezoelétricos é que quando a pressão ou a tensão é aplicada aopzt.Cerâmicas, as taxas de polaridades opostas são geradas em ambas as extremidades da cerâmica, e a corrente é gerada através do circuito. Este efeito é chamado de efeito piezoelétrico. Se um transdutor feito dessa cerâmica piezoelétrica é colocado em água, depois sob a ação das ondas sonoras, as taxas serão induzidas em ambas as extremidades do transdutor, que é um receptor de onda acústica. Além disso, o efeito piezoelétrico é reversível. Se um campo elétrico alternado for aplicado à folha cerâmica piezoelétrica, opiezo.folha de cerâmica se tornará mais fina e mais espessa de tempos em tempos, e ao mesmo tempo gerar vibração e eondas sonoras. Portanto, o problema do transmissor ultrassônico é resolvido.

Existem dois tipos deComponnets de anel piezocerâmicomagroMetal netostrictivo e cerâmica piezoelétrica. O objetivo deste artigo é projetar transdutores para usinagem ultra-sônica mecânica de alta potência, portanto, apenas transdutores cerâmicos piezoelétricos são discutidos. Como uma espécie de rede de transmissão de energia, o transdutor cerâmico piezoelétrico tem o problema da eficiência da conversão de energia. A eficiência de conversão está relacionada à escolha do material do transdutor, forma de vibração, estrutura do sistema de vibração mecânica (incluindo mecanismo de suporte) e frequência operacional. Portanto, no projeto de transdutores ultra-sônicos, vários fatores devem ser considerados, como impedância acústica, resposta de freqüência, correspondência de impedância, estrutura acústica, modo de vibração e materiais de conversão, bem como projetar e coordenar esses fatores, a fim de obter Conversão eletro-acústica melhor valor.

O transdutor cerâmico piezoelétrico é um material cerâmico eletrônico com características piezoelétricas. A principal diferença de um cristal de quartzo piezoelétrico típico que não contém componentes ferroelétricos é que as fases de cristal que constituem seus principais componentes são grãos de cristal ferroelétricos. Porquepiezo.Cerâmicas são agregados policristalinos com grãos orientados aleatoriamente, o vetor de polarização espontânea de cada grão ferroelétrico também é desorientado. Para que opiezo.cerâmicasPara exibir propriedades macro piezoelétricas, a cerâmica piezoelétrica deve ser polarizada em um campo elétrico DC forte após o disparo, e o rosto final é submetido a vários eletrodos, de modo que o vetor de polarização da orientação de desordem original é preferencialmente orientado na direção da direção elétrica campo. Após o tratamento de polarização, a cerâmica piezoelétrica manterá uma certa intensidade de polarização residual de macro, de modo que a cerâmica tenha uma certa pressão.

Aplicação do transdutor cerâmico piezoelétrico

Devido às vantagens não-contato da tecnologia ultra-sônica, tente aplicarTransdutores ultra-sônicos cerâmicos piezoelétricospara o sistema de detecção de concentração de líquidos. O chip no sistema usa a SPARTAN 3E Series FPGA. O transdutor cerâmico piezoelétrico desempenha um papel importante na transmissão e no recebimento de sinais. O sinal ultrassônico de uma certa frequência e amplitude gerada pelo transdutor é impulsionado para o líquido através do circuito de transmissão. Depois que o sinal é atenuado pelo líquido, o sinal com informações de concentração líquida pode ser recebido do transdutor de recebimento. Através da análise do método de atenuação sonora, a concentração aproximada do líquido é efetivamente obtida. O design de software do sistema inclui o programa principal, programa de medição ultra-sônica, programa de controle de pulso, programa de transceptor de pulso, programa de controle de aquisição ADC e programa de relógio e alarme.

No experimento, o líquido estático pode ser medido primeiro, o método de atenuação ultra-sônico é usado para analisar o sinal coletado na extremidade receptora, o envelope é processado e as informações de concentração são obtidas combinando o caminho da propagação do sinal (diâmetro do tubo). Em seguida, a medição dinâmica do líquido dinâmico é realizada, e o caminho da propagação do sinal precisa considerar a velocidade do fluxo do líquido para calcular o caminho aproximado.