换能器性能参数
换能器是一种能量转换器件,其性能描述和评价需要许多参数。换能器的特性参数包括共振频率、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、指向性、发射及接收灵敏度等等。由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能（声波振动）的相互转换，并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。不同用途的换能器对性能参数的要求不同,例如,对于发射型换能器，要求换能器有大的输出功率和高的能量转换效率；而对于接收型换能器，则要求宽的频带和高的灵敏度及分辨率等。因此，在换能器的具体设计过程中，必须根据具体的应用，对换能器的有关参数进行合理的设计。
为了确定换能器的工作状态，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。工作原理超声换能器即是谐振于超声频率的压电陶瓷，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。换能器机械系统的状态方程式(简称为机械振动方程)是换能器处于工作状态时,描写它的机械振动系统的力和振速的关系式，而电路系统的状态方程式(简称电路状态方程式)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，因此我们总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性。
磁致伸缩磁致伸缩有镍片换能器和铁氧体换能器。铁氧体换能器的电声转换效率比较低，使用一、二年后效率下降，甚至几乎丧失电声转换能力。镍片换能器的工艺复杂，价格昂贵，所以很少使用。保护层应该选择衰减系数低并耐磨的材料，并将保护层兼做为层间插入的声阻抗渐变层，其厚度应为λ/4。压电晶体成熟可靠的是以压电效应实现电能与声能相互转换的器件，称为压电换能器。压电效应将电信号转换为机械振动。这种换能器电声转换，原材料价格便宜，制作方便，也不容易老化。常用的材料有石英晶体、钛酸钡和锆钛酸铅。石英晶体的伸缩量太小，3000V电压才产生0.01um以下的变形。钛酸钡的压电效应比石英晶体大20-30倍，但效率和机械强度不如石英晶体。锆钛酸铅具有二者的优点，可用作超声波清洗，探伤和小功率超声波加工的换能器。压电换能器的应用十分广泛， 它按应用的行业分为工业、 农业、 交通运输、生活、医l疗及军事等。
以上信息由专业从事ptfe芯轴供应的福漫机械于2025/3/13 20:23:20发布
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