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Etude d'un échographe: GE Vivid 3N Proexpert


par Tahar; Bachir; Salah Ait-Kaci-Ali ; Ben Rekia; Bakheti
Institut national spécialisé en formation professionnelle de Médea - Technicien supérieur en maintenance des équipements médicaux 2008
  

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I.1.3. GENERATION DES ULTRASONS :

De nombreux système sont susceptibles de produire des ultrasons. Un appareil produisant des ultrasons est communément appelé transducteur ou convertisseur Ultrasonore.

Les transducteurs ultrasonores utilisent l'effet piézo-électrique. La technologie des transducteurs peut être basée sur des générateurs pneumatiques (sifflets, sirène...), électrodynamiques (haut-parleur) ou électriques. Dans ce dernier cas, on utilisera les propriétés des matériaux piézo-électriques pour convertir l'énergie mécanique ultrasonore.

Les matériaux les plus utilisés actuellement sont les matériaux piézo-électriques. Ces matériaux ont l'avantage par rapport aux autres systèmes, de présenter de bonnes performances et d'être disponibles dans des géométries très diverses.

I.1.3.1. PIEZO-ELECTRICITE :

L'effet piézo-électrique a été découvert en 1880 par Pierre et Jacques Curie. La piézo-électricité est l'application d'une force sur un matériau piézo-électrique (comme le cristal de quartz) entraine une déformation qui se manifeste sous forme d'une charge électriques et vice versa.

Energie mécanique Energie électrique

Fig. I.1 : Effet piézo-électrique.

`Piézo' C'est-à-dire pression, donc piézo-électricité signifie :

> Une pression générée lorsqu'un champ magnétique est appliqué.

> Une énergie électrique est générée lorsqu'une pression est appliquée.

Ainsi nous pouvons créer des vibrations mécaniques d'une certaine fréquence, si le courant appliqué est alternatif dont la fréquence est du même ordre que la fréquence de résonance du transducteur. I.1.3.1.1. Effet piézo-électrique directe

C'est l'apparition d'un courant électrique, lorsqu'on applique une force mécanique sur un matériau piézo-électrique.

Cette caractéristique est utilisée pour mesurer des pressions (la pression génère une contrainte mécanique sur un quartz, qui génère une charge, amplifiée par la suit). Une autre utilisation de cet effet est la création d'horloges : le quartz soumis à une charge à une certaine fréquence vibre à la fréquence propre du cristal, qui est utilisée comme référence de pulsation.

Fig. I.2 : Effet piézo-électrique directe I.1.3.1.2. Effet piézo-électrique inverse :

Lorsqu'on applique un champ électrique aux bornes d'un cristal, ce ci va se contracter et se détendre, il crée des vibrations mécaniques et émet un faisceau ultrasonore synchrone.

L'effet inverse est utilisé pour commander certains systèmes mécaniques, comme des injecteurs à commande piézo-électrique en automobile (les premiers arrivent chez siemens en 2004). Lorsque le déplacement est de l'ordre de quelques nanomètres, il permet des nano-manipulations en nanotechnologie.

Fig. I.3 : Effet piézo-électrique inverse

 
 

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> Il y a deux types de piézo-électricité

01 : piézo-électricité naturelle : Certaines cristaux tel que le quartz, sont naturellement piézoélectriques.

02 : piézo-électricité artificielle : la majorité des matériaux piézo-électriques utilisés dans la fabrication des transducteurs sont au départ des matériaux ferroélectrique.

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