Piezokeramische Scheibe als Herzstück des Ultraschallwandlers

Funktionsweise der Piezokeramischen Scheibe:

1. Piezoelektrischer Effekt: Die piezokeramische Scheibe basiert auf dem piezoelektrischen Effekt. Dieser besagt, dass bestimmte Materialien, wie Piezokeramik, unter mechanischer Verformung elektrische Ladungen erzeugen. Umgekehrt erzeugen diese Materialien mechanische Schwingungen, wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt werden. In unserem Ultraschallwandler nutzen wir genau diesen Effekt.
2. Erzeugung von Ultraschallwellen: Legt man an die piezokeramische Scheibe eine elektrische Spannung an, verformt sie sich aufgrund des piezoelektrischen Effekts. Diese schnelle Verformung führt zu mechanischen Schwingungen, die als Ultraschallwellen in das umgebende Medium (z.B. Luft, Wasser oder menschliches Gewebe) abgestrahlt werden.
3. Empfang von Ultraschallwellen: Umgekehrt kann die piezokeramische Scheibe auch Ultraschallwellen empfangen. Trifft eine Ultraschallwelle auf die Scheibe, verformt sich diese mechanisch, was eine elektrische Spannung in der Scheibe erzeugt. Diese Spannung wird dann als elektrisches Signal ausgewertet.

Bedeutung im Ultraschallwandler:

• Signalumwandlung: Die piezokeramische Scheibe ist das Herzstück des Ultraschallwandlers, da sie die direkte Umwandlung von elektrischen Signalen in Ultraschallwellen und umgekehrt ermöglicht.
• Effizienz und Frequenzsteuerung: Die Dicke und das Material der piezokeramischen Scheibe bestimmen die Frequenz der erzeugten Ultraschallwellen, was entscheidend für die Anwendungsbereiche des Wandlers ist.
• Empfindlichkeit und Präzision: Die Qualität der piezokeramischen Scheibe beeinflusst die Empfindlichkeit des Wandlers. Hochwertige Piezokeramiken können sehr kleine mechanische Veränderungen in elektrische Signale umsetzen, was für genaue Messungen wichtig ist.

Insgesamt ist die piezokeramische Scheibe der Kernbestandteil eines Ultraschallwandlers, der es ermöglicht, Schallwellen mit hoher Präzision zu erzeugen und zu empfangen. Ohne sie wäre die Funktionalität eines Ultraschallwandlers nicht gegeben.

Was bedeutet das für uns bei SECO?