廣東定制超聲波傳感器廠家
發(fā)布時間：2025-02-03 00:58:38
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由于超聲技術的非接觸性等優(yōu)點，嘗試把壓電陶瓷超聲換能器應用在液體濃度檢測系統(tǒng)當中。系統(tǒng)中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。在其中擔當著發(fā)射信號和接收信號的重要功能。把換能器產(chǎn)生的一定頻率和幅值的超聲信號通過發(fā)射電路打入液體內(nèi)部，經(jīng)過液體對信號的衰減，從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號。再通過聲衰減法的分析，有效得出液體的近似濃度。系統(tǒng)的軟件設計包括主程序，超聲測量程序，脈沖控制程序，脈沖收發(fā)程序，ADC采集控制程序以及時鐘和報警程序。
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壓電陶瓷按照組元分類：1. 單元系壓電陶瓷材料：鈦酸鋇陶瓷、鈦酸鉛陶瓷；2. 二元系壓電陶瓷材料：鋯鈦酸鉛陶瓷通常簡稱為PZT陶瓷，這種壓電陶瓷目前受到廣泛應用；3. 三元系壓電陶瓷材料，通常是在具有鈣鈦礦性結構的鋯鈦酸鉛{PbZrO3-PbTiO3}中二元系再增加第三種{化學通式為ABO3型}化合物而形成的三元系固溶體。所增加的第三種成分，它們的共同特點是在摻入PbZrO3-PbTiO3之中形成固溶體后不改變整個晶格的鈣鈦礦型結構。4. 多元系壓電陶瓷材料。按照特定應用情況分類：用于電力轉換器的材料（超聲波應用）；用于傳感器的材料（超聲波發(fā)射器和接收器）；用于啟動器的材料（定位或注射系統(tǒng)）；用于特殊應用的材料。
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壓電陶瓷換能器，其是利用壓電陶瓷的兩大效應，具體來講的話，換能器在發(fā)射時，是利用了壓電陶瓷的逆壓電效應，而其在接收時，是利用了正壓電效應。進而，來讓這一種換能器正常工作和使用。壓電陶瓷這一款產(chǎn)品，相信通過上述內(nèi)容，大家是可以來有新的收獲和啟發(fā)的，進而，來增加自己這方面的知識量。所以，想要達到上述目的和效果的話，只有認真對待和進行，并及時掌握，否則，是會讓自己得不償失的。
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壓電陶瓷可以將機械能轉化成電能（正壓電效應），如壓電陶瓷打火機；還可以將電能轉化成機械能（逆壓電效應），如口罩機上使用的超聲波換能器壓電陶瓷環(huán)。為機械能與電能相互轉換的法器，壓電陶瓷具備神奇的結構屬性：自發(fā)極化。普通的介質(zhì)陶瓷，只有在外電場作用下才能極化。而壓電陶瓷無需借助外電場，僅僅依靠本身的鐵電體結構，就能自發(fā)極化。不過，的自發(fā)極化與溫度有關：在居里溫度Tc以上，晶體處于順電態(tài)，不能自發(fā)極化；在居里溫度Tc以下，晶體處于鐵電態(tài)，能夠自發(fā)極化。
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壓電陶瓷的壓電效應是指某些介質(zhì)在力的作用下，產(chǎn)生形變，引起介質(zhì)表面帶電，這是正壓電效應。反之，施加激勵電場，介質(zhì)將產(chǎn)生機械變形，稱逆壓電效應。并非所有的陶瓷都具有壓電效應。作為壓電陶瓷的原材料，在晶體結構上一定是不具有對稱中心的晶體，如氧化鉛、氧化鋯、氧化鈦、碳酸鋇、氧化鈮、氧化鎂、氧化鋅等。在32種點群的晶體中，只有20種非中心對稱點群的晶體才有壓電效應。將這些原材料在高溫下致密燒結，制成陶瓷，并將制好的陶瓷在直流高壓電場下進行極化處理，才能成為壓電陶瓷。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛以及三元系壓電陶瓷等。
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壓電陶瓷換能器通過發(fā)射出的超聲波，會產(chǎn)生上下振動。超聲波上下發(fā)射出去的，就叫做縱波。超聲波發(fā)射面在上下振動的時候，超聲波左右發(fā)射出去時，就叫做橫波。的工作原理，壓電陶瓷換能器主要由壓電陶瓷，振子，匹配層等結構組成。由材料的壓電效應將電信號轉換為機械振動，超聲波換能器是一種能量轉換器件，的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率（即超聲波）再傳遞出去，自身消耗很少的一部分功率。另外由于單個換能器承受功率有限，通常采用多個換能器組合而成，來達到功率要求，稱之為換能器功率合成。