Study on Relation of Optimum Resonant Frequencies between Piezo Ceramic and Matching Layer

Ultrasonic transducer is the sensor which is measuring distance. Piezo ceramic of ultrasonic sensor and adhesive technique of matching layer are the most core techniques. With the study of relation on matching layer which takes off the ultrasonic wave into the air, this paper aims to find the second useful frequency as the results which can be changed are extracted in case piezo ceramic and matching layer are bonded. And the experiment is done with piezo ceramic as real piezoelectric element and matching layer of chemical wood. OD of piezo ceramic has designed by ${\Phi}50{\times}3T$ and OD of matching layer is designed by ${\Phi}62{\times}12t$ with ${\lambda}=1/4$. Acoustic impedance is generated at the most optimum resonant frequency of 53 Khz. As experimental result, more available frequency can be generated by using the adhesive close to solid than the flexible one.

피에조 세라믹과 매칭레이어와의 최적 공진주파수 관계에 대한 연구

초음파 센서는 거리를 측정하는 센서이다. 초음파 센서의 피에조 세라믹과 매칭레이어 접착기술이 가장 핵심이 되는 기술이다. 본 논문에서는 초음파를 공기 중으로 발진해 주는 매칭레이어에 대한 관계의 연구와 함께 피에조 세라믹과 매칭레이어를 접착한 경우 변화될 수 있는 결과를 추출하여 제 2의 사용가능 주파수를 발견하는 것이 목적이다. 또한 실제 압전소자인 피에조 세라믹과 케미컬우드인 매칭레이어를 사용하여 실험하였다. 피에조 세라믹의 OD는 ${\Phi}50{\times}3T$로 설계 되었으며 매칭레이어 OD는 ${\lambda}=1/4$인 ${\Phi}62{\times}12t$로 설계하였다. 가장 최적의 공진 주파수는 53 Khz에서 음향 임피던스 값을 나타냈다. 실험결과, 유연성을 가진 접착제 보다 고체에 가까운 접착제를 사용할 경우에 많은 사용가능 주파수를 생성할 수 있는 결과를 얻을 수 있다.