Las ondas sonoras son ondas mecánicas que pueden propagarse en gases, líquidos y sólidos. Las ondas sonoras se pueden dividir en ondas infrasónicas, ondas sónicas y ondas cuernos ultrasónicos por frecuencia
La frecuencia de la onda de sonido está entre 16 Hz y 20 kHz, que es una onda mecánica que el oído humano puede escuchar; la onda infrasónica es una onda mecánica con una frecuencia inferior a 16 Hz; y la onda ultrasónica es una onda mecánica con una frecuencia superior a 20kHz.
Los sensores ultrasónicos emiten un conjunto de ondas de sonido de alta frecuencia, y cuando las ondas de sonido golpean un objeto, rebotan y son recogidas. Calculando el tiempo desde el lanzamiento hasta el regreso de la onda sonora, y multiplicando la velocidad de la onda sonora en el medio, se puede obtener el valor de la distancia del objeto con respecto al sensor. Las características son alta frecuencia, longitud de onda corta y pequeño fenómeno de difracción. Sus características notables son buena direccionalidad, pequeña atenuación en líquidos y sólidos, gran capacidad de penetración y reflexión y refracción obvias cuando se encuentra con la interfaz del medio, por lo que es ampliamente utilizado en pruebas industriales.
Máquina de soldadura de plástico para autopartes utiliza cerámica piezoeléctrica para expandirse y contraerse según la dirección del voltaje, convertir señales eléctricas en vibraciones de cerámica, hacer vibrar el aire a través de la expansión y contracción repetida de la cerámica y emitir ondas ultrasónicas.
En el uso real, un sensor ultrasónico aplica una señal eléctrica a un transductor ultrasónico (transmisor), transmite ondas ultrasónicas expandiendo y contrayendo cerámicas piezoeléctricas, y luego un receptor convierte las ondas ultrasónicas en señales eléctricas para el análisis y agrega varios Esta aplicación es principalmente Sirve para medir distancias. El rendimiento principal del sensor ultrasónico:
(1) frecuencia de trabajo:
La frecuencia operativa es la frecuencia resonante de la lámina piezoeléctrica. Cuando la frecuencia del voltaje de CA que se le aplica es igual a la frecuencia de resonancia de la hoja piezoeléctrica, la energía de salida es mayor y la sensibilidad es mayor.
(2) Sensibilidad:
Se refiere a la relación entre el incremento de salida del sensor y el incremento de entrada. En aplicaciones prácticas, la sensibilidad puede expresar el grado de amplificación de la señal de entrada por parte del sensor.
(3) Ángulo de dirección:
El sensor tiene una directividad cónica desde la superficie superior, que se define como la presión sonora desde el frente hasta -6dB. En comparación con el sensor óptico, la directividad es más amplia, pero la directividad se vuelve más nítida a medida que aumenta la frecuencia.
(4) temperatura de trabajo:
Debido a que el punto de Curie de los materiales piezoeléctricos es generalmente relativamente alto, especialmente cuando la sonda ultrasónica para el diagnóstico usa menos energía, la temperatura de trabajo es relativamente baja y puede funcionar durante mucho tiempo sin fallar. Las sondas de ultrasonido para uso médico tienen temperaturas relativamente altas y requieren un equipo de refrigeración separado.