超聲波換能器應(yīng)用

壓電陶瓷變壓器

壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應(yīng)來實現(xiàn)電壓輸出的。其輸入部分用正弦電壓信號驅(qū)動, 通過逆壓電效應(yīng)使其產(chǎn)生振動, 振動波通過輸入和輸出部分的機械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷,實現(xiàn)壓電體的電能-機械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得l高輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質(zhì)量輕,功率密度高, , 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無電磁干擾和電磁噪聲, 且結(jié)構(gòu)簡單、便于制作、易批量生產(chǎn), 在某些領(lǐng)域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點。此類變壓器用于開關(guān)轉(zhuǎn)換器、筆記本電腦等。

 超聲波換能器的分類

醫(yī)l療超聲換能器的種類，可以按照換能器工作時所產(chǎn)生的波束的多少，分為單波束和多波束。少到單個波束，多到256個波束。按換能器陣元的空間排列的維數(shù)，又可以分為一維陣(一維線陣，一維凸線陣，一維相控陣)，1.5維，1.75維，或兩維聲學(xué)基陣。根據(jù)換能器工作頻率的范圍，可以分為低頻，高頻換能器。在醫(yī)l療超聲設(shè)備中，低頻換能器可以到500KHz，甚至更低到20KHz，高頻換能器目前則可以到50MHz。如果按照換能器制作的材料來區(qū)分，那又可以分為壓電陶瓷換能器，壓電薄膜換能器，壓電厚膜換能器，壓電單晶換能器，復(fù)合材料換能器，微機械加工的電容式換能器，微機械加工的壓電式換能器等。 

超聲波換能器指向性因素特性介紹

一般情況下，要求所使用的超聲波換能器有尖銳的指向性，就象使用聚光手電筒照明，這樣有利于集中發(fā)射能量，在接收時能獲得較高的信噪比，也有利于對檢測目標(biāo)的定位評定。超聲波換能器的指向性與其輻射面尺寸、結(jié)構(gòu)、工作頻率和傳聲介質(zhì)特性等相關(guān)，通?？捎弥赶蛐砸蛩貋矸从吵暡〒Q能器的指向性：

　對于發(fā)射超聲波換能器，所謂指向性因素是指在發(fā)射聲束的主軸線聲壓上，遠(yuǎn)離發(fā)射超聲波換能器的某一定點處某頻率的均方聲壓與通過該點和換能器同心的球面上某點同一頻率的均方聲壓之比。對于接收超聲波換能器，則是指沿?fù)Q能器主軸線傳來某頻率聲波所產(chǎn)生的電動勢平方值與頻率相同、方均根聲壓相同的擴散聲場所產(chǎn)生的電動勢平方值之比。

　　超聲波換能器指向性因素也可以用分貝(dB)表示，這是稱為指向性指數(shù)，它等于指向性因素的常用對數(shù)乘10。對于發(fā)射換能器，指向性指數(shù)也可稱作指向性增益。

如今進行超聲波換能器的有效選擇

　　超聲波換能器在銷售中經(jīng)常碰到客戶無法告知其實際的用途以及詳細(xì)的一些參數(shù)，導(dǎo)致沒法正確的給客戶選型。對于超聲波換能器廠家而言，其在超聲波換能器本身參數(shù)的設(shè)計、實現(xiàn)、測試等方面比較熟悉，而對于超l聲儀器設(shè)備廠家而言，其對系統(tǒng)的整體性能及現(xiàn)場應(yīng)用的環(huán)境較熟悉。

　超聲波換能器供應(yīng)廠家根據(jù)客戶提供的詳細(xì)信息進行分析，設(shè)計適合系統(tǒng)要求的超聲波換能器，并將主要參數(shù)和系統(tǒng)廠家溝通討論，選擇確定一套方案后制作超聲波換能器樣品進行測試，根據(jù)測試情況，對超聲波換能器進行微調(diào)或者直接批量生產(chǎn)。

　　因為超聲波換能器結(jié)構(gòu)類型較多，如果僅僅提供少量的參數(shù)，將會導(dǎo)致設(shè)計制作出的超聲波換能器在性能和成本及其它細(xì)節(jié)方面上有很大的差異。所以，雙方需要對超聲波儀器設(shè)備系統(tǒng)進行盡量詳細(xì)的交流和探討，然后才能確定超聲波換能器的具體指標(biāo)參數(shù)，這樣可以l大限度的節(jié)約時間和成本。