Датчики и ультразвуковая волна

Распространение и отражение ультразвука — основные закономерности, на которых основано действие диагностической ультразвуковой аппаратуры.

Для получения ультразвука используются специальные преобразователи, или трансдьюсеры, которые превращают электрическую энергию в энергию ультразвука. Ультразвуковые колебания мегагерцевого диапазона часто получают обычно в результате применения пьезоэлектрических преобразователей. Существуют два пьезоэлектрических эффекта: прямой и обратный.

В ультразвуковых приборах используют оба эффекта. Получение ультразвука базируется на обратном пьезоэлектрическом эффекте. Суть эффекта состоит в том, что если к определенным материалам (пьезоэлектрическим) приложить электрическое напряжение, то произойдет изменение формы.

С этой целью в ультразвуковых приборах чаще всего применяют искусственные пьезоэлектрики, такие как цирконат или титанат свинца. Если к пьезоэлементу приложить быстропеременный ток, то элемент начнет с высокой частотой сжиматься и расширяться, генерируя ультразвуковое поле.

Для расширения отраженных и рассеянных от биологических объектов ультразвуковых колебаний используют прямой и пьезо-электрический эффект.

Современные ультразвуковые датчики представляют собой сложные многоэлементные устройства и в зависимости от формы получаемого изображения могут быть секторными, линейными, конвексными.

Развертка изображения в секторном датчике достигается за счет качания ультразвукового луча с его одновременной фокусировкой. В линейных и конвексных датчиках развертка изображения достигается путем возбуждения группы элементов с пошаговым их перемещением вдоль антенной решетки с одновременной фокусировкой.

Далее по теме: