ultraäänimuunnimet

Ultraäänimuunnin on laite, joka muuntaa sähköistä energiaa ultraääniaalloiksi ja päinvastoin. Nämä muuntimet ovat avainkomponentteja monissa sovelluksissa, jotka hyödyntävät korkeataajuisia ääniaaltoja. Yleisimpiä ultraäänimuuntimia ovat pietsosähköiset muuntimet, jotka perustuvat pietsosähköisen materiaalin ominaisuuteen tuottaa sähköinen varaus mekaanisen paineen vaikutuksesta ja toisaalta muuttaa muotoaan sähkökentän vaikutuksesta.

Toiminnassa sähköinen signaali syötetään muuntimen elektrodeihin, mikä saa pietsosähköisen materiaalin värähtelemään tietyllä taajuudella. Tämä värähtely synnyttää ympäröivään väliaineeseen, tyypillisesti ilmaan tai nesteeseen, ultraääniaaltoja. Vastaavasti, kun ultraääniaallot osuvat muuntimeen, ne aiheuttavat materiaalin mekaanista muodonmuutosta, joka puolestaan synnyttää sähköisen signaalin elektrodeihin. Tätä ilmiötä käytetään ultraäänen havaitsemiseen.

Ultraäänimuuntimia käytetään laajalti lääketieteellisessä kuvantamisessa (esim. ultraäänitutkimukset), teollisessa puhdistuksessa, etäisyysmittauksessa, tunnistimissa ja jopa hammaslääketieteessä hammaskiven poistoon. Niiden koko, muoto ja materiaali valitaan sovelluksen vaatimusten mukaan, kuten toimintataajuus, teho ja ympäristöolosuhteet. Muuntimen tehokkuus ja suorituskyky ovat tärkeitä tekijöitä laitteen kokonaissuorituskyvylle.