超声波流量计信号激励电路研究

在基于时差法的液体超声波流量计设计中,如何提高换能器激励信号的灵敏度和稳定性是重要环节。本文介绍了一种利用MOS场效应管驱动器TC4427构成BTL驱动电路,该电路将微控制器发出的脉冲信号提升峰峰值到30V,明显提高接收换能器的信号灵敏度和稳定度。由于流量计中超声波换能器为发送接收一体化传感器,两探头均需在接收和发送两种工作模式中切换。本文采用高速模拟开关,让超声波换能器根据工作流程,在发送传感器和接收传感器之间不停切换,以满足信号测量要求。     

超声波啤酒酵母浓度在线检测仪

基于超声原理的啤酒发酵过程酵母浓度在线检测仪是由超声波发生器、发射和接收超声换能器、温度传感器、放大器、鉴相器、A/D转换器和微机系统等组成。仪器根据超声波在发酵液中的传播速度与酵母浓度、温度间的相互关系,实现酵母浓度的在线检测,所用超声波换能器的中心频率为5.6 MHz,并给出了传感器的温度补偿经验算式。为了提高测量精度和消除温度等影响,实际测量时使用两个测量传感器,并采用了相位差测量技术,测量精度优于0.2%。     

传感器

连续式液位传感器UCL-520系列UCL-520型系列连续式超声波水位传感器可用于处理非接触式应用,例如工业水处理、废水管理以及化学制品储存。使用两线超声波变送器,提供高达8m的量距,这些传感器集成了坚固的PVDF换能器,可用于超纯、腐蚀性或     

激光超声波无损检测技术

多年来，工业超声波无损检测技术是应用一个耦会介质由压电换能器将产生的超声信号耦合到测试样品表面并得到回波，通过传感器对这些返回信号的强度、频率和时限的测量而获取测试样品的内部缺陷参数。而采用激光耦会超声波检测，无需耦会介质，也不需要精确地控制表面和换能器之间的角度（因为测试样品的表面可起换能器的作用），可以进行小于10μm空间分辨率的更快速和远距离非接触（无损）超声波检测，且操作简便，较之传统的工业超声波无损检测方法，激光检测技术更具有优越性。一束聚焦的激光脉冲能量引入到材料表面引起温度上升并使材…     

电子百科

超声波传感器超声波传感器是实现声电转换的装置,又称为超声波换能器或超声波探头。超声波探头既能发射超声波信号又能接收超过声波信号。 超声波探头按其结构可分为直探头、斜探头、双探头和液浸探头。超声波探头按其工作原理又可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等,实际使用中压电式探头最为常见。压电式探头主要由压电晶片、吸收块（阻尼块）、保护膜组成。压电晶片多为圆板形,其厚度与超声波频率成反比。压电晶片的两面镀有银层,作为导电极板。阻尼块的作用是降低晶片的机械品质,吸收声能量,如果没有阻尼块,     

小型化光学超声传感器及其在光声成像中的应用进展（特邀）

目前光声成像中用于探测超声波的主流器件是基于压电材料的超声换能器,考虑到这类换能器的探测性能随器件尺寸的减小而大幅下降,科研者们近年来开始逐渐关注于小型化光学超声传感器的研究与开发。相较于传统的压电超声换能器,这些小型化的光学超声传感器通常具备较宽的探测带宽和与尺寸几乎无关的高灵敏度,在推动更深和更高分辨率的光声成像方面展现出了巨大的潜力。本文首先对光学超声传感器的发展历程进行了简要回顾,然后比较了3种重要的小型化光学超声传感器以及并行寻址的方法,其次介绍了这些传感器在光声活体成像方面的应用进展,最后展望了光学超声传感器的未来前景。     

一种频率可调超声波发生器设计

不同清洗物所需的清洗频段不同,需要接入的超声波换能器也不同。为了提高超声波发生器对不同频段换能器的适应性,设计了一种由上位机进行频率给定、锁相环电路进行频率跟踪的闭环控制系统。整个系统由STM32主控制器产生脉冲宽度调制(PWM)脉冲信号,控制EXB841优化驱动电路,驱动高频全桥逆变电路;通过阻抗匹配和输出电流的检测,保证作用于换能器输出的功率值最大。同时对于不同频段的超声波换能器,需要调整给定输入,保持发生器在频率基准值的一定范围内进行频率跟踪。超声波换能器测试样机工作频率点为28.8 kHz,最大功率1 500 W,将本系统接入后谐振频率保持在28.8 kHz左右,输出功率近似为最大值。经测试,该系统对于工作频率点为20~40 kHz的超声波换能器都具有较好的适应性。     

超声调制的声频定向传输指向性分析

音频信号的指向性要求是声频定向传输系统的根本要求。使用单个超声波换能器很难达到指向性要求,需要使用超声波换能器阵列。超声换能器阵列的参数性质在一定程度上决定了声频定向传输的指向性。本文通过详细的理论推导与计算,分析了影响超声调制的声频定向传输指向性的相关参数。通过分析计算得到,声频定向传输指向性与超声波换能器阵列排列形式、换能器阵列中各个振元的间距、振元个数以及载波频率等有关。在设计声频定向传输系统时需要结合实际要求,综合考虑定向传输的指向性和传输效率选择载波频率和设计超声波换能器阵列。     

超声调制的声频定向传输指向性分析

音频信号的指向性要求是声频定向传输系统的根本要求。使用单个超声波换能器很难达到指向性要求,需要使用超声波换能器阵列。超声换能器阵列的参数性质在一定程度上决定了声频定向传输的指向性。本文通过详细的理论推导与计算,分析了影响超声调制的声频定向传输指向性的相关参数。通过分析计算得到,声频定向传输指向性与超声波换能器阵列排列形式、换能器阵列中各个振元的间距、振元个数以及载波频率等有关。在设计声频定向传输系统时需要结合实际要求,综合考虑定向传输的指向性和传输效率选择载波频率和设计超声波换能器阵列。     

锁相环路在超声波发生器中的应用

<正> 一、前言 在半导体、集成电路的制造中,利用超声波的能量进行键合的工艺,具有焊接可靠、工作效率高、不需加热、并可用硅铝丝作为连接线等优点。因此,我厂在试制超声波键合的同时,试制了超声波发生器及换能器。 本文重点在于介绍锁相环路在超声波发生器中的应用,对于其余部分,恕不在此详述。但是为了更好地说明锁相环路在该机中的控制原理,首先须将超声波换能器的结构及其等效电路作简单的介绍。     

一种原油超声波相关流量计的设计

针对油田单井计量的困局,设计并实现了一种单井原油流量测量仪器。气液分离预处理环节解决气液分离和油液满管通过计量油管,由两对超声波传感器构成的检测环节解决非接触测量,而由超声波接收换能器和DSP构成的信号处理环节解决快速在线计量,在软件上运用基于超声波传感器的相关算法解决测量精度。现场测试表明,该流量计的计量误差很小。其特点在于从硬件结构和软件设计两个方面较好地解决了原油非接触在线计量。     

超声键合变频式超声波发生器的设计

用于超声键合工艺的超声波发生器是引线键合封装设备的主要装置,其作用是驱动换能器并使其处于谐振工作状态,多工作频率点是未来换能器发展的一个重要方向.传统超声波发生器不具备多频段频率跟踪功能,该文构建了一种变频式超声波发生器,可动态适应不同特性的换能器,具有通用、应用面广等特性.变频式超声波发生器基于嵌入式系统,采用快捷准确的直接数字频率合成(DDS)及锁相环(PLL)反馈方案,实现自动查找换能器各谐振频率以及频率自动跟踪功能.实践证明,变频式超声波发生器可以驱动各种不同谐振频率的引线键合超声波换能器,并达到换能系统工作时的快速锁相、准确锁频要求.     

激光照排机用的声光调制器

本文介绍了行扫描激光照排机用的声光调制器的设计及制作结果.器件工作频率为90兆赫.声光介质是钼酸铅、[001]方向通声;[100]方向通光,压电换能器用36°y切铌酸锂片,光源波长6328埃.介质与换能器之间用In焊接.器件工作在脉冲重复频率5兆赫时光脉冲上升时间约35毫微秒.光斑腰部直径约0.15毫米,衍射效率大于75%,消光比1000:1.     

超声波在换能器接触界面传播的特性研究

在研究超声换能系统的过程中发现,系统存在非线性特性.引起超声波非线性的主要因素是换能器子结构接触界面上传递的不连续造成的.该文对超声波在超声键合换能器中的传播为研究对象,建立了超声波在单一均质材料和两种材料接触界面传递的一维数学模型,并采用机械动力学软件进行了仿真,推导出界面预紧力和超声波传播的关系,并试验测试了超声换能器在不同预紧力条件下,换能器换能杆末端振动速度和键合强度的变化规律.为超声键合换能器系统的设计、安装和维护提供了可靠依据.     

基于PZT的压电触觉传感器的研究进展

锆钛酸铅(PZT)具有灵敏度高,响应速度快及压电常数大等优点,已被广泛应用于触觉传感器及超声换能器等领域。该文首先对基于PZT的触觉传感器的原理及制作工艺进行了阐述,再从材料优化、结构优化、柔弹性优化和可扩展性优化4个方面概述了PZT触觉传感器的研究进展,讨论了其在运动检测、医疗健康和人机交互领域的实际应用,最后对PZT触觉传感器的不足和未来发展趋势进行了分析。     

BS-PT基高温压电超声换能器研究

针对高温超声检测技术的应用需求,该文研究了基于钪酸铋-钛酸铅(BS-PT)基高温压电陶瓷材料的高温超声换能器。利用PiezoCAD器件仿真软件设计并制作了一款1 MHz的高温压电超声换能器,且在200 ℃下对该器件的电学和声学性能进行了测试和分析。结果表明,随着测试温度的升高,换能器的脉冲回波幅值虽略有降低,但其中心频率、带宽变化不明显,带宽仍保持在20%左右。该文设计并制备的BS-PT基高温压电超声换能器可以在200 ℃环境中正常稳定工作。     

怎样选用元器件讲座（二十七）—微功耗磁传感器

微功耗磁传感器又叫作微功耗磁传感探测器,简称探测器。它专门用来检测带磁性的运动物体,如运行的车辆、带枪械、匕首等作案工具者引起地磁场的短周期畸变等。小型微功耗磁传感器,是根据磁通门原理研制而成的。它主要由换能器、激励器和信号处理器等组成。换能器结构如图1(a)所示。换能器材料选用高性能顺磁性材料薄带作为磁芯。激励绕     

连续式液位传感器UCL-520系列

UCL-520型系列连续式超声波水位传感器可用于处理非接触式应用,例如工业水处理、废水管理以及化学制品储存。使用两线超声波变送器,提供高达8m的量距,这些传感器集成了坚固的PVDF换能器,可用于超纯、腐蚀性或废液体。可轻易安装于空间有限的设备内,暴露的死区为最小的8英寸（20cm）,使得媒质填充量最大。其他功能：最小射束宽度7．6cm,可选择显示方式来显示气隙液面或液体高度,采用带6段LCD显示器的按钮来校准。     

基于超声波的筛分系统电路设计

针对常规的振动筛分机产生会有堵塞筛孔、噪声污染大、筛分细度级别低等不足,研究设计出采用超声波传感器(换能器)产生的振动波附加整个筛网上,实现物料微小颗粒筛分的电路。给出了超声波的筛分系统硬件电路设计方案及单元等进行了详细的设计,并采用单片机从而实现了脉宽和功率的跟踪调节。通过应用到药物筛分机上实验,取得了很好的筛分效果。     

基于超声波的无线电能传输的研究

近年来,国内外对无线电能传输进行了广泛的研究,该文旨在研究应用超声波实现空气中无线电能传输的可行性.该文通过机电等效和类比的方法,得到了超声波电能传输的等效电路,设计了与空气声阻抗相匹配的纵-弯复合模式超声波换能器,并通过Ansys软件对换能器进行了谐响应分析,得到了电学参数和谐振频率;最后通过超声波电能传输实验平台的搭建,得到了接收换能器的输出电压和距离的关系,证明了可以通过超声波进行无线电能传输.