logo search
2007 Сборник лаб по Автоматике

5.2. Работа блока излучения датчика probe

Излучатели ультразвука можно подразделить на две большие группы: первая - излучатели-генераторы; вторая - электроакустические преобразователи.

Работа блока излучения датчика PROBE основана на пьезоэлектрическом принципе. Суть эффекта состоит в том, что если к определенным материалам (пьезоэлектрикам: кристаллам кварца, турмалина) приложить электрическое напряжение, то произойдет изменение их формы (рис. 2).

Батарея

Батарея

Пьезоэлемент

Рис. 2. Обратный пьезоэлектрический эффект

П

Давление

ри отсутствии электрического тока пьезоэлемент возвращается к исходной форме. Если к пьезоэлементу приложить быстропеременный ток, то элемент начнет с высокой частотой колебаться, генерируя ультразвуковое поле.

Нет давления

Рис. 3. Прямой пьезоэлектрический эффект

Возвращающиеся (отраженные) ультразвуковые импульсы оказывают давление на пьезокристаллы (вдоль механической оси) в результате чего вдоль электрической оси появляется электрический сигнал. В этом случае пьезоэлемент функционирует как первичный измерительный преобразователь ультразвукового датчика. В рассматриваемом ультразвуковом датчике для излучения и приема ультразвука используются один и тот же элемент.