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如何对超声波换能器进行合理性分析?

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如何对超声波换能器进行合理性分析?

发布日期:2021-12-20 作者:新威电子 点击:

超声波换能器是在超声频率范围内,将交变的电信号转换成声信号,或者将声信号转换为电信号的能量转换器件,是超声设备中的关键器件,因而无论在换能机理还是工艺设计等方面,都受到了人们的长期关注。超声换能器是一种能量转换器,性能描述和评价需要许多参数。


特性参数包括谐振频率、频带宽度、机电耦合系数、电声效率、机械品质因数、阻抗特性、频率特性、方向性、传输和接收灵敏度等。UCER要求输出功率大、能量转换效率高,而接收传感器要求频带宽、灵敏度高、分辨率高。因此在传感器的具体设计过程中,必须根据具体应用合理设计传感器的相关参数。

超声波换能器


超声换能器包含了电路系统、机械振动系统和声学系统,并且三者在换能器工作时,有机地结合在一起成为一个统一的整体。这样就决定了对它的研究方法是融合了电子学、力学、声学等诸方面的研究方法,并且通过电--力--声类比,使三者能够用统一的等效机电图和等效方程式,方便地进行对其深入的研究。


为了确定超声波传感器的工作状态,必须求出它的机械振动系统的状态方程式,和电路系统状态方程式。换能器机械系统的状态方程式是换能器处于工作状态时,描写它的机械振动系统的力与振速的关系式,而电路系统的状态方程式是描写电路系统的振动特性的。


由于换能器的机械系统和电路系统是互相耦合的,所以超声波传感器机械系统的振动会影响到电路的平衡,而电路的变化也会影响到机械系统的振动,因此总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性。



本文网址:http://www.nwave.cn/news/748.html

关键词:超声波换能器,超声波传感器探头,超声波传感器

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