Cảm biến siêu âm là một thiết bị sử dụng đầu dò để gửi và nhận xung siêu âm chuyển tiếp thông tin về sự gần gũi của vật thể và do đó cho phép siêu âm đo khoảng cách đến vật thể.

I. Nguyên tắc cảm biến siêu âm

Cảm biến siêu âm là một cảm biến được phát triển bằng cách sử dụng các đặc tính của sóng siêu âm. Sóng siêu âm là một loại sóng cơ học có tần số rung cao hơn sóng âm thanh, được tạo ra bởi sự rung động xảy ra bởi wafer năng lượng thay đổi dưới sự thúc đẩy của điện áp. Nó có tần số cao, bước sóng ngắn, hiện tượng nhiễu nhỏ, đặc biệt là hướng tốt, có thể trở thành tia và truyền hướng. Khả năng xuyên thấu của siêu âm đối với chất lỏng, chất rắn là rất lớn, đặc biệt là trong chất rắn mờ của ánh sáng mặt trời, nó có thể xuyên qua độ sâu hàng chục mét. Sóng siêu âm chạm vào tạp chất hoặc giao diện phân chia tạo ra phản xạ đáng kể hình thành phản xạ thành tiếng vang, chạm vào vật thể hoạt động có thể tạo ra hiệu ứng Doppler. Do đó, phát hiện siêu âm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, quốc phòng, y sinh học và như vậy với siêu âm như một phương tiện phát hiện, nó phải tạo ra siêu âm và nhận siêu âm. Thiết bị thực hiện chức năng này là cảm biến siêu âm, thường được gọi là *, hoặc đầu dò siêu âm.

Đầu dò siêu âm chủ yếu bao gồm các tấm áp điện, có thể phát ra hoặc nhận siêu âm. Đầu dò siêu âm công suất nhỏ đa tác dụng thăm dò. Nó có nhiều cấu trúc khác nhau, có thể tách đầu dò thẳng (sóng dọc), đầu dò xiên (sóng ngang), đầu dò sóng bề mặt (sóng bề mặt), đầu dò sóng Lamb (sóng Lamb), đầu dò kép (một đầu dò phản xạ, một đầu dò nhận), v.v.

Cốt lõi của đầu dò siêu âm là một tấm áp điện trong áo khoác nhựa hoặc áo khoác kim loại. Có thể có nhiều loại vật liệu tạo thành wafer. Kích thước của wafer, chẳng hạn như đường kính và độ dày cũng khác nhau, vì vậy hiệu suất của mỗi đầu dò là khác nhau và chúng ta phải biết trước hiệu suất của nó trước khi sử dụng. Các chỉ số hiệu suất chính của cảm biến siêu âm, bao gồm;

1. Tần suất làm việc. Tần số làm việc là tần số cộng hưởng của các tấm áp điện. Khi tần số điện áp AC được thêm vào cả hai đầu của nó và tần số cộng hưởng của wafer bằng nhau, năng lượng đầu ra lớn và độ nhạy cũng cao.

2, nhiệt độ làm việc. Bởi vì điểm Curie của vật liệu áp điện nói chung là tương đối cao, đặc biệt khi chẩn đoán sử dụng đầu dò siêu âm với công suất nhỏ hơn, do đó, nhiệt độ làm việc tương đối thấp, có thể làm việc trong một thời gian dài mà không tạo ra thất bại. Nhiệt độ đầu dò siêu âm dùng cho y tế tương đối cao, cần thiết bị làm lạnh riêng biệt.

3. Độ nhạy. Chủ yếu phụ thuộc vào việc sản xuất chip. Hệ số khớp nối cơ điện lớn, độ nhạy cao; Ngược lại, độ nhạy thấp.

II. Cấu trúc cảm biến siêu âm

Cảm biến siêu âm chủ yếu bao gồm bốn phần sau:

Máy phát: Siêu âm được tạo ra và phóng xạ vào không khí bằng dao động rung (thường là sản phẩm gốm, đường kính khoảng 15 mm).

Máy thu: Khi một vibrator nhận được siêu âm, rung động cơ học tương ứng xảy ra theo siêu âm và nó được chuyển đổi thành năng lượng điện làm đầu ra của máy thu.

Phần điều khiển: Bằng cách kiểm soát việc gửi siêu âm của người gửi bằng mạch tích hợp và đánh giá xem người nhận có nhận được tín hiệu (siêu âm) hay không và kích thước của tín hiệu đã nhận được.

Phần cung cấp điện: Cảm biến siêu âm thường được cung cấp điện áp cho DC12V ± 10% hoặc 24V ± 10% nguồn DC bên ngoài, hoạt động bằng cảm biến nguồn cấp mạch ổn áp bên trong.

III. Ứng dụng cảm biến siêu âm

Cảm biến khoảng cách siêu âm có thể được sử dụng rộng rãi trong giám sát mức vật chất (mức), chống va chạm robot, tất cả các loại công tắc tiệm cận siêu âm, cũng như báo động chống trộm và các lĩnh vực liên quan khác, làm việc đáng tin cậy, lắp đặt dễ dàng, loại không thấm nước, góc phát nhỏ hơn, độ nhạy cao, dễ dàng kết nối với dụng cụ hiển thị công nghiệp, cũng cung cấp đầu dò góc phát lớn hơn.

1. Máy đo khoảng cách siêu âm:

Công nghệ đo khoảng cách âm thanh siêu năng lượng cao JH-UHZ loạt sản phẩm làm cho công nghệ đo khoảng cách siêu âm có một bước đột phá lớn, nó không chỉ mở rộng ứng dụng công nghệ đo khoảng cách siêu âm (môi trường làm việc cực kỳ khắc nghiệt áp dụng), mà còn sử dụng công nghệ điều chỉnh thông minh, cải thiện đáng kể độ tin cậy của sản phẩm siêu âm và các chỉ số hiệu suất, cho phép người dùng sử dụng mà không phải lo lắng. 。

Công nghệ xử lý tiếng vang, tần số phát sóng siêu mạnh 5-50KHZ làm cho phạm vi lớn của máy đo vị trí không đổi có thể đạt tới 120 mét, nhiệt độ môi trường thích hợp là -20 ℃ -+175 ℃. Thông minh và hoàn toàn tự động điều chỉnh tần số phát sóng, chức năng bù chênh lệch nhiệt độ tự động làm cho nó hoạt động ổn định và đáng tin cậy hơn. Dòng sản phẩm JH-UHZ cũng có cách làm việc linh hoạt và đa dạng (nguồn cung cấp có thể là 12VDC, 24VDC, 110VAC, 220VAC; Bạn có thể kết hợp tùy ý trong cùng một bảng điều khiển. Nó cũng có GSM từ xa tiên tiến, CDMA, chức năng gỡ lỗi Internet, làm cho người dùng có thể nhận được hỗ trợ kỹ thuật bất cứ lúc nào.

Với chất lượng làm việc ổn định và đáng tin cậy với công nghệ của mình, sản phẩm Jianheng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa chất, điện, luyện kim, mỏ than, bến tàu, xử lý nước, công nghiệp nhẹ và vệ sinh thực phẩm.

2. Máy dò cá siêu âm:

Nguyên lý của công nghệ đo lường siêu âm rất đơn giản, tên gọi của nó là "hiệu ứng Dopra", trẻ em miền núi gọi "tiếng vọng", giống như ở một thung lũng gọi một tiếng "bạn khỏe không", chỉ chốc lát sau nghe thấy giống như có người học cách nói chuyện của bạn "bạn... tốt... không...". Người ta đang phát triển công nghệ đo siêu âm. Giống như trong tự nhiên, dơi cũng có thể coi là đại diện, trong hang dơi vừa phải kiếm ăn, vừa phải dùng sóng âm để đo khoảng cách, mà muốn dùng sóng siêu âm để đo khoảng cách trong hang là một việc rất khó khăn, sản phẩm khoa học kỹ thuật rất tiên tiến cũng không làm được. Trên không trung, khi âm thanh kích động không khí để truyền tải thông tin về phía trước, khi gặp phải các vật thể có kích thước khác nhau, mềm và cứng khác nhau, nó sẽ tạo ra âm thanh phản xạ mạnh và yếu tương ứng, và chúng tôi nhận được âm thanh của fan này bật trở lại ở đỉnh cao, tính toán khoảng cách thời gian fan của nó, do đó có thể hiểu được khoảng cách của vật thể phía trước với bạn, do sức mạnh của fan hâm mộ của nó, biết được kích thước của vật thể, đây là nguyên lý ứng dụng của sóng siêu âm trong không khí đo lường, giống như radar được sử dụng tại sân bay.

Trong nước có một sự khác biệt, bởi vì mật độ của nước và mật độ của không khí rõ ràng là khác nhau, cùng một cường độ âm thanh, truyền trong nước và truyền trong không khí, * là hai vấn đề, vì vậy chúng tôi sử dụng siêu âm trong nước để phát hiện, điều kiện tiên quyết là sức mạnh phải mạnh mẽ, có thể có fan bật trở lại tín hiệu. Vào thập niên 1950, công nghệ tìm kiếm tàu ngầm của Hải quân Mỹ đã phát triển đầy đủ, muốn tìm kiếm tàu ngầm đã không còn dễ dàng, huống chi những con cá nhỏ hơn nhiều so với tàu ngầm, muốn đạt được đột phá từ đó, trước hết phải tìm ra ảo diệu của nó từ đặc tính sóng siêu âm. Hóa ra ngoài sức mạnh, tần số của nó cao hay thấp cũng có tính quyết định, và kỹ thuật phân tích sau khi nhận tín hiệu càng không thể thiếu. Thật khó để phân biệt dữ liệu phù hợp trong nhiều tín hiệu. Chính vì vậy, sau này dân gian Mỹ không ngừng khai thác, mới dần dần bắt đầu có tàu đánh cá lắp đặt máy dò cá siêu âm chuyên tìm cá. Cho đến nay, công nghệ phát hiện sóng siêu âm được sử dụng trong đại dương, bất kể là lý thuyết hay sản phẩm, đều do Mỹ thống trị, sau đó là Nhật Bản và Đức, mới có thể tham gia trong những năm gần đây.

Ứng dụng trong xét nghiệm y tế: Siêu âm B

Cảm biến siêu âm để phát hiện mức chất lỏng:

Cảm biến tiệm cận phản xạ khuếch tán âm thanh được sử dụng để phát hiện mức chất lỏng;

Phản xạ âm thanh được thiết kế để phát hiện mục tiêu ở xa;

Cảm biến tiệm cận sóng âm có thể có đầu ra khối lượng tương tự, có thể được áp dụng cho điều khiển liên tục;

Độ dốc tuyến tính của tín hiệu đầu ra khối lượng tương tự và khoảng cách đo được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu điều khiển khác nhau;

Cảm biến tiệm cận sóng âm có thể có hai thiết lập chuyển đổi và có thể được thiết lập thuận tiện bằng nút;

Thiết kế hình vuông và hình trụ ban đầu đáp ứng các yêu cầu lắp đặt trang web khác nhau.

Thiết bị vớt váng dầu mỡ cho xử lý nước thải -PetroXtractor - Well Oil Skimmer (

Máy dò lỗ hổng siêu âm chủ yếu được sử dụng để kiểm tra chất lượng bên trong phôi kim loại, chẳng hạn như để phát hiện nếu kim loại có bong bóng, nếu không có lỗ hổng hàn và các khuyết tật khác ở vị trí hàn.

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, siêu âm sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong các cảm biến. Trong tất cả các cuộc cách mạng công nghiệp của nền văn minh nhân loại, công nghệ cảm biến luôn đóng một vai trò quan trọng trong vai trò tiên phong, nó là công nghệ then chốt xuyên suốt các lĩnh vực công nghệ và ứng dụng, trong hầu hết các lĩnh vực mà người ta có thể tưởng tượng, nó gần như *. Cảm biến là một trong những ngành công nghiệp phát triển nhanh của các quốc gia trên thế giới, và dưới những nỗ lực chung của các bộ phận nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng có liên quan của các quốc gia, công nghệ cảm biến đã phát triển và tiến bộ nhanh chóng. Nhưng với trình độ công nghệ hiện tại, công nghệ cảm biến mà mọi người có thể sử dụng cụ thể vẫn còn rất hạn chế, do đó, đây là một lĩnh vực công nghệ và công nghiệp đang phát triển mạnh và hứa hẹn vô hạn.