TDK ohlašuje nové disky ultrazvukových senzorů

Nová zařízení pokrývají aplikace v kapalných a vzduchových médiích.

Divize TDK EPCOS představila novou řadu keramických ultrazvukových disků EPCOS.

Série se skládá ze dvou standardních typů: disky senzorů B59050Z0206A030 a B59070Z0285D120 / 1.

Disk senzoru B59050Z0206A030 má průměr 5,0 mm a tloušťku 1,02 mm a je vhodný pro použití v kapalných médiích. B59070Z0285D120 / 1 má průměr 7,0 mm a tloušťku 0,195 mm a je vhodný pro provoz na vzduchu.

B59050Z0206A030 (vlevo) a B59070Z0285D120 / 1 (vpravo). Obrázek z TDK

Co jsou to ultrazvukové senzory?

Jak je vysvětleno v aplikační poznámce TDK, disky ultrazvukových senzorů fungují podobně jako radar. Rozdíl je v tom, že místo rádiových vln disky používají zvukové vlny na frekvencích hluboko nad rozsahem lidského sluchu.

Disk vydává zvukový balíček. Pokud zasáhne cíl, obnoví se a disk jej detekuje. Čas zpáteční cesty je rozdělen na dvě části, které představují vzdálenost mezi diskem a cílem. Protože je známa rychlost zvuku ve vzduchu, lze snadno zjistit vzdálenost (D = rychlost x čas).

Jak fungují disky ultrazvukového senzoru?

Ultrazvukové disky senzorů jsou založeny na piezoelektrickém jevu.

K vytvoření zvukového paketu je aplikováno elektrické pole, které reaguje expanzí nebo kontrakcí synchronně s měnícím se polem. Naopak, pokud je zvuková vlna odražena od cíle, bude vyvíjet tlak na piezoelektrický materiál, což způsobí nárůst napětí na povrchu elektrod.

Kvůli této dualitě je jediný disk ultrazvukového senzoru dostatečný jak pro šíření, tak pro detekci zvukových vln.

Rezonanční režimy

Ultrazvukové disky TDK jsou určeny pro radiální oscilaci nebo oscilaci tloušťky. Radiální režim odpovídá periodické oscilaci radiální velikosti disku, zatímco režim tloušťky odpovídá periodické oscilaci tloušťky disku.

Oscilace v radiálním režimu a oscilace v režimu tloušťky. Obrázek se změnil z TDK

B59050Z0206A030 má sériovou rezonanční frekvenci 2 000 kHz, má silný (axiální) kmitavý režim, takže je vhodný pro použití v kapalných médiích.

B59070Z0285D120 / 1 má režim radiální oscilace při 285 kHz a je vhodný pro provoz vystavený vzduchu.

Hlavní aplikace

Automobilový průmysl

• Systémy parkovací asistence a monitorování mrtvého úhlu
• Měření hladiny (selektivní katalytická redukce) palivových nádrží nebo SCR
• Vnitřní monitorování systémů proti krádeži.

Průmysl

• Měření průtoku paliva nebo plynu.
• Úroveň detekce kapalného nebo sypkého materiálu
• Antikolízní systémy v automatických vozidlech.

balení

Balení se však mezi třemi zařízeními liší.

• B59070Z0285D121 obsahuje 50 zařízení na tubu
• B59070Z0285D120 baleno s 245 zařízeními na tubu
• B59050Z0206A030 obsahuje 1 000 zařízení na zásobník

Všechna zařízení vyhovují směrnici RoHS a mají teplotní rozsah -40 ° C až 160 ° C.

Po celém odvětví

Ultrazvukové senzory přicházejí ve všech velikostech, tvarech a slouží různým účelům. Mnoho výrobců nabízí širokou škálu produktů. Piezodata například nabízí řadu senzorů optimalizovaných pro průmyslové prostředí. Rozsah, ve kterém mohou detekovat objekty nebo hladiny kapalin, se pohybuje od 40 mm do 3 metrů. Pracují na frekvencích od 75 KHz do 400 KHz.