美國邦納banner光纖傳感器機械參數(shù) 美國邦納超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。以超聲波作為檢測手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)等。邦納超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個探頭的性能是不同的,使用前必須預(yù)先了解它的性能。 行業(yè)分析 邦納光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,成為被調(diào)制的信號光,在經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測參數(shù)。 由于在傳統(tǒng)終端市場的應(yīng)用可能性擴大以及新應(yīng)用領(lǐng)域的新興機會所推動,2013年光纖傳感器市場規(guī)模為18.9億美元。預(yù)計,到2020年,光纖傳感器市場預(yù)計達35億美元(約合人民幣217.2億元)。 傳統(tǒng)終端市場包括航空航天、國防、石油天然氣開采、基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展和電信行業(yè)。傳統(tǒng)終端市場的發(fā)展將繼續(xù)推進光纖傳感器市場的增長。通信行業(yè)從3G到4G網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)過渡、關(guān)注智能結(jié)構(gòu)的增長、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新興增長、石油天然氣領(lǐng)域的發(fā)展都為市場增長提供了重要機遇。 尤其是在新興市場中,如中國和印度,增長的制造活動、上升的汽車需求、穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)活動以及國防支出的增加,都成為光纖傳感器行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動因素。美國邦納光纖傳感器網(wǎng)的三種基本構(gòu)成banner光纖傳感器網(wǎng)有三種基本構(gòu)成,其中一個叫單點式傳感器。一根光纖在這里僅僅起到傳輸?shù)淖饔茫硗庖环N叫多點式傳感器,在這里一根光纖把很多傳感器串起來,這樣很多傳感器可以共用光源實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性監(jiān)測。再有就是智能。 性能指標(biāo) 1、工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量zui大,靈敏度也zui高。 2、工作溫度。由于壓電材料的居里點一般比較高,特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的制冷設(shè)備。 3、靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。美國邦納banner光纖傳感器機械參數(shù) 邦納超聲波傳感技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)實踐的不同方面,而醫(yī)學(xué)應(yīng)用是其zui主要的應(yīng)用之一,以醫(yī)學(xué)為例子說明超聲波傳感技術(shù)的應(yīng)用。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病,它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中*的診斷方法。超聲波診斷的優(yōu)點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等。因而推廣容易,受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基于不同的醫(yī)學(xué)原理,其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個方法是利用超聲波的反射。當(dāng)超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面是,在該界面就產(chǎn)生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。采用小型超聲波傳感器,工作頻率在40KHZ,遙控距離約10米.遙控器的發(fā)送,這是由555時基電路組成的振蕩器,調(diào)整10KΩ電位器,使振蕩頻率為40KHZ,傳感器接在③腳,接下按鈕時,發(fā)送出超聲波,接收電路。電源由220V經(jīng)電容降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得12V工作電壓。由于是非隔離電源,要整個電路用塑料外殼封裝,以防觸電(在調(diào)試時也應(yīng)注意)。 在工業(yè)方面,超聲波的典型應(yīng)用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。過去,許多技術(shù)因為無法探測到物體組織內(nèi)部而受到阻礙,超聲波傳感技術(shù)的出現(xiàn)改變了這種狀況。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上,悄無聲息地探測人們所需要的信號。在未來的應(yīng)用中,超聲波將與信息技術(shù)、新材料技術(shù)結(jié)合起來,將出現(xiàn)更多的智能化、高靈敏度的超聲波傳感器。 遙控開關(guān)超聲波遙控開關(guān)可控制家用電器及照明燈。信號由超聲波接收器接收,經(jīng)Q1、Q2放大(L、C諧振槽路調(diào)諧在40KHZ)。放大后的信號去觸發(fā)由Q3、Q4組成的雙穩(wěn)態(tài)電路,Q5及LED作為觸發(fā)隔離,并可發(fā)光顯示。由于雙穩(wěn)態(tài)在開機時有隨機性,故加一清零按鈕。Q5輸出的觸發(fā)信號使雙向可控硅導(dǎo)通,負(fù)載接通。要負(fù)載斷路,則要按一次發(fā)送鈕。液位指示及控制器由于超聲波在空氣中有一定的衰減,則發(fā)送到液面及從液面反射回來的信號大小與液位有關(guān),液面位置越高,信號越大;液面越低則信號就小。接收到的信號經(jīng)BG1、BG2放大,經(jīng)D1、D2整流成直流電壓。當(dāng)4.7KΩ上的電壓超過BG3的導(dǎo)通電壓時,有電流流過BG3,電流表有指示,電流大小與液面有關(guān)。當(dāng)液位低于設(shè)置值時,比較器輸出為低電平。BG不導(dǎo)通,若液位升到規(guī)定位置,比較器翻轉(zhuǎn),輸出高電平。BG導(dǎo)通,J吸合,可通過電磁閥將輸液開關(guān)關(guān)閉,以達到控制的目的(高位控制)。 美國banner光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,稱為被調(diào)制的信號光,再過利用被測量對光的傳輸特性施加的影響,完成測量. 1.光纖的結(jié)構(gòu) 2.光纖的傳光原理 3.光纖傳感器工作原理 (1)功能型--利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成 (2)傳光型--光纖僅僅起傳輸光的作用,它在光纖端面或中間加裝其它敏感元件感受被測量的變化。 光纖傳感器的測量原理有兩種。 (1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對環(huán)境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng),即光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時,其傳光特性,如相位與光強,會發(fā)生變化的現(xiàn)象。 因此,如果能測出通過光纖的光相位、光強變化,就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為平行波,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準(zhǔn)光路,另一為測量光路。外界參數(shù)(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對它的模向移動進行計數(shù),就可測量溫度或壓等。 (2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理,結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統(tǒng)。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì),所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。 |