超声波换能器参数
超声波换能器 带宽

超声波换能器 带宽 (一)换能器的材料。 不同的材料对超声波的响应是不一样的。就拿常见的压电陶瓷和压电晶体来说。压电陶瓷制作的换能器,它的带宽可能相对窄一些。比如说在一些简单的超声波测距小设备里,可能就用压电陶瓷换能器,因为它对特定频率的超声波转换效果还不错,要求的带宽也不是特别宽。而压电晶体制作的换能器,有的时候带宽能宽一点。就好比在一些医疗超声成像设备里,为了能更清楚地看到身体内部不同的情况,就需要更宽的带宽,这时候可能就会用到压电晶体换能器。
(二)换能器的结构设计。 换能器的结构也会影响带宽。比如说,换能器的尺寸大小就有影响。一般来说,尺寸小一点的换能器,它的带宽可能会宽一些。想象一下,就像一个小喇叭和一个大喇叭,小喇叭可能对声音频率的响应范围就会宽一点。还有换能器内部的电极设计等也会有影响。要是电极设计得合理,能让超声波在里面传播得更顺畅,那带宽可能就会更宽。比如说,有的换能器通过优化电极的形状和布局,让超声波在里面传播的时候损失更小,这样就能让更多频率的超声波信号顺利通过,带宽也就变宽。
(一)医疗领域。 在医疗超声检查中,带宽就特别重要。比如说B超检查,为了能清楚地看到人体内部不同组织和器官的细节,就需要换能器有比较宽的带宽。因为不同的组织和器官对不同频率的超声波反射情况是不一样的。宽带宽的换能器就能发出多种频率的超声波,然后接收到更丰富的反射信息,医生就能根据这些信息更准确地判断病情。就好比给身体内部拍照片,带宽宽了,照片就更清晰,能发现更多的问题。
(二)工业检测领域。 在检测金属材料内部有没有缺陷的时候,也会用到超声波换能器。如果换能器的带宽宽一些,就能检测到更多不同频率的超声波反射信号。比如说,对于一些复杂形状和结构的金属零件,不同频率的超声波可能在里面传播和反射的情况不一样。宽带宽的换能器就能更全面地检测到这些信息,准确地找出零件内部有没有裂缝、气孔等缺陷,就像给金属零件做一个全面的“体检”。
超声波换能器原理知识大普及

超声波换能器原理知识大普及在对超声波焊接机、超声波清洗机等设备的了解过程中,都会看到超声波换能器的身影,那么超声波换能器究竟是个什么设备呢?它主要完成哪些功能呢?又是利用什么原理来完成的呢?接下来就让小编带您一探究竟!一、超声波换能器简介超声波换能器,英文名称为Ultrasonictransducer,是一种将高频电能转换为机械能的能量转换器件。
其常被用于超声波清洗机、超声波焊接机、三氯机、气相机等设备中,在农业、工业、生活、交通运输、军事、医疗等领域内都得到了广泛的应用。
超声波换能器二、超声波换能器结构超声波换能器主要包括外壳、声窗(匹配层)、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆、Cymbal阵列接收器等几大部分构成。
其中,压电陶瓷圆盘换能器起到的作用和一般的换能器相同,主要用于发射并接受超声波;而在压电陶瓷圆盘换能器的上面是Cymbal阵列接收器,主要由引出电缆、Cymbal换能器、金属圆环和橡胶垫圈组成,用作超声波接收器,接受压电陶瓷圆盘换能器频带外产生的多普勒回拨信号。
超声波换能器结构三、超声波换能器原理超声波换能器,其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷,利用的是材料的压电效应将电能转换为机械振动。
一般情况下,先由超声波发生器产生超声波,经超声波换能器将其转换为机械振动,再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。
超声波换能器原理四、超声波换能器应用(1)超声波清洗机利用超声波在清洗液中不断地进行传播来清洗物体上的污垢,其超声波振动频率便是由超声波换能器决定的,可根据清洗物来设定不同的频率以达到清洗的目的。
(2)超声波焊接机利用超声波换能器产生超声波振动,振动产生摩擦使得焊区局部熔化进而接合在一起。
(3)超声波马达中并不含有超声波换能器,只是将其定子近似为换能器,利用逆压电效应产生超声波振动,通过定子与转子的摩擦进而带动转子转动。
(4)超声波减肥利用超声波换能器产生机械振动,将脂肪细胞振碎并排出体外,进而达到减肥的效果。
超声波换能器基本知识

超声波换能器基本知识超声波换能器基本组成:换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。
压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成,Cymbal阵列接收器由8~16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。
压电陶瓷圆盘换能器用作基本的超声波换能器,由它发射和接收超声波信号;Cymbal阵列接收器位于圆盘式压电换能器之上,作为超声波接收器,用于接收圆盘换能器频带之外的多普勒回波信号。
本发明的作用距离大于35m,频带宽度达到10kHz,能检测高速移动的远距离目标。
超声波换能器功能结构:超声波换能器,包括外壳(1)、匹配层即声窗(2)、压电陶瓷圆盘换能器(3)、背衬(4)、引出电缆(5),其特征在于它还包括Cymbal阵列接收器,它由引出电缆(6)、8~16只Cymbal换能器(7)、金属圆环(8)、(9)和橡胶垫圈(10) 组成;Cymbal阵列接收器位于圆盘式压电换能器3之上;压电陶瓷圆盘换能器用作基本的超声波换能器,由它发射和接收超声波信号;Cymbal阵列接收器位于圆盘式压电换能器之上,作为超声波接收器,用于接收圆盘换能器频带之外的多普勒回波信号。
超声波换能器常见问题1、超声波振子受潮,可以用兆欧表检查与换能器相连接的插头,检查绝缘电阻值就可以判断基本情况,一般要求绝缘电阻大于5兆欧以上。
如果达不到这个绝缘电阻值,一般是换能器受潮,可以把换能器整体(不包括喷塑外壳)放进烘箱设定100℃ 左右烘干3小时或者使用电吹风去潮至阻值正常为止。
2、换能器振子打火,陶瓷材料碎裂,可以用肉眼和兆欧表结合检查,一般作为应急处理的措施,可以把个别损坏的振子断开,不会影响到别的振子正常使用。
3、振子脱胶,我们的换能器是采用胶结,螺钉紧固双重保证工艺,在一般情况下会出现这种情况。
4、不锈钢振动面穿孔,一般换能器满负荷使用10年可能会出现振动面穿孔的情况参考网站:。
超声波换能器的匹配设计

超声波换能器的匹配设计(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--超声波换能器的匹配设计一、匹配概述超声波发生器与换能器匹配包括两个方面,一是通过匹配使发生器向换能器输出额定的电功率,这是由于发生器需要一个最佳的负载才能输出额定功率所致,把换能器的阻抗变换成最佳负载,也即阻抗变换作用;二是通过匹配使发生器输出效率最高,这是由于换能器有静电抗的原因,造成工作频率上的输出电压和电流有一定相位差,从而使输出功率得不到期望的最大输出,使发生器输出效率降低,因此在发生器输出端并上或串上一个相反的抗,使发生器负载为纯电阻,也即调谐作用。
由此可见匹配的好坏直接影响着功率超声源的产生和效率。
二、阻抗匹配为了使功率放大器输出额定功率最大;在电源电压给定条件下主要取决于负载阻抗。
一般在D类开关型功放中其发生器变压器初级等效负载Rl'上的输出功率表达式为:式中,VAm为等效负载上的基波幅度;vcc为电源电压;vces为功放管饱和压降,故为了保证系统有一定功率余量(因输出变压器,末级匹配回路及晶体管损耗电阻都有损耗,po' 需要乘上一个约等于1.4—1.5的系数。
即输出功率po为1.5Po';从上式可知,在电源电压给定之后,输出功率的大小取决于等效负载RL’。
目前大多数功率超声发生器的负载为压电型换能器,其阻抗约为几十欧姆至几百欧姆间,为了要达到要求的额定功率,因此需要对换能器负载RL进行阻抗变换。
由高阻抗变换为低阻抗。
一般常用的方法,通过输出变压器的初次级线圈的匝数比进行变换。
变压器次初级匝数比为n/m,则输出功率PO时的初级电阻举例:要求一发生器输出在换能器上的功率为1000W,设直流电VCC为220V,VCES=10V,功率应留有一定余量,则PO='=1500W。
则变压器初级的Ω若换能器谐振时等效电阻RL=200Ω,则输出变压器次级/初级圈数比以上称谓阻抗变换,是通过输出变压器实行的。
超声波测试(检测)用压电换能器的选择与使用

型号
频率(kHz) 可承受发射电压(V)
接收灵敏度(μv/μb)
TFS—10
10
500--2500
〉20
TFS—20
20
500--2500
〉20
TFS—30
30
500--2000
〉20
TFS—50
50
500--2000
〉20
TFS—80
80
500--2000
〉20
TFS—100
100
500--2000
苏州工业园区万象精密仪器有限公司
TEL:0512-67580695 67253426
稀土超磁致大功率发射系统
SZ-28 大功率发射机 SZ-08 稀土探头系列
压电式换能器系列
FSS 系列单发射双接收单孔测井换能器 FYS 系列声透射法测试跨孔对穿换能器 NS 系列串状接收换能器 TFS 系列平面夹芯式换能器 HKN-1 型单发双收单孔干孔换能器 HKN-2 型单发单收对穿干孔换能器 HFT 系列高频换能器 WH 系列微型换能器 PS 系列横波换能器 YS 型弯曲式接收换能器 YB-2 型增压式换能器 HN-1 型侧向测柱换能器
为了更好地发挥换能器的工作性能,满足不同测试要求,本系列产品可提供普通型(收发共 用)和内置信号前放电路型(单发单收)两种规格,可根据要求选定。产品基本参数如下:
可承受 接收灵敏度 换能器体积
型号
频率(kHz)
发射电压 (V) (μv/μb)
(mm)
FYS--55
10
500--1500
>20
Φ55×300
SZ-PS10
同上
35KW
同上
800×50
压电超声波换能器原理

超声波换能器一种能把高频电能转化为机械能的装置。
由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。
超声波换能器是一种能量转换器件,它的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去,而自身消耗很少的一部分功率。
超声波换能器,要解决的技术问题是设计一种作用距离大、频带宽的超声波换能器。
换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。
压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成,Cymbal阵列接收器由8~16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。
本发明的作用距离大于35m,频带宽度达到10kHz,能检测高速移动的远距离目标。
压电陶瓷超声换能器工作原理压电陶瓷是一种功能性陶瓷,所谓功能性陶瓷就是对光,电,等物理量比较敏感的陶瓷。
压电陶瓷对光和压力比较敏感,对压电陶瓷施加一个外力,压电陶瓷表面会产生电荷,这就是压电陶瓷的正压电效应,是一个将机械能转化为电能的过程;对压电陶瓷外加一个电场,压电陶瓷会发生微小的形变,这就是压电陶瓷的逆压电效应,是一个将电能转化为机械能的过程。
利用逆压电效应,可以把高频电压转化为高频率的振动,从而产生了超声波。
超声波换能器是将电能转换成机械能(超声波)的器件,其中最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。
这种夹心换能器在负荷变化时产生稳定的超声波,是获得功率超声波驱动源的最基本最主要的方法。
[1]将非电能量转换成电能量,不需要外电源,称换能器,也称有源传感器,换能器是超声波设备的核心器件,其特性参数决定整个设备的性能。
现在用的超声波换能器,除了磁致伸缩结构以外就是常用的用前后盖板夹紧压电陶瓷的“朗之万”换能器,超声波就是通过换能器将高频电能转换为机械振动。
换能器的特性取决与选材和制作工艺,同样尺寸外形的换能器的性能和使用寿命是千差万别的。
我们主要生产大功率超声波换能器,应用与超声波塑料焊接机、超声波金属焊接机、各种手持式超声波工具、连续工作的超声波乳化均质器、雾化器、超声波雕刻机等超声波焊接设备。
超声换能器的频率选择
超声换能器的频率选择超声换能器的频率选择肖功纯超声换能器的频率选择TheSelectionofFrequencyforUltrasonicEnergyTransducer美麓词:频率选择换能置超声波WOfl[~:S出dj0n0f日畸E口蛔I】l-h■辄c_矾摘要介绍了超声坡在矿蓑中的袁减原理,井从理论上叙述了超声波的波长与矿蓑粒径的关系,指出从已知矿策的粒度分布状态可以选择超声波的额率,在选矿自动化中能应用超声波的衰减原理来州量矿策的粒度和浓度.由此设计的超声换能嚣,其输出信号的幅度选8~IOV.Ad1"heir商pkoftheatm0nofultrasonicwaveinoredpishm-odueed.there]atlorehipbetweenthewle.ph0fulm~onlewandthed~r.1e.er0ftheolivepulpisi11|l—edItstatedthe唧ofultxa~nicwaveL钿beselectedb瞄edOntheknowndi吐蚰ofthe蛐Ilk,the;pk0ftheattem,afi~ofulb'ason]ewaveL钿beusedinmeasLlre∞of一larltyandc0∞erm0fpIdpforse1∞mlh∞.Fmm临ltheultta~nlc哪廿jmBd11isd已andtheomput画g—mlis田DlⅡ.d8~lOV.1超声波的衰减原理超声波的衰减原理是液体介质中的粒子对超声波衰减起主要作用,这是R.J.Uri&于1948年在《不规则的悬浮粒子的声吸收)一文中阐明的.首先,简单叙述超声波在矿浆中的衰减原理.在矿浆的比重p=2.7,温度在20℃,超声波频率为1l,INz时.特性衰减与矿浆粒径的关系如图1所示.当超声波的波长≥12m"时,则矿浆粒子分布全部处在超声波的粘性损耗区域.在粘性损耗区域,不考虑粒子的相互作用.只考虑粒子的振动,而粒子振动响应落后于声波.超声波的波长大于6m".小于12m",即6rcr~^ ≤12m"时,则矿浆粒子分布处在超声波的粘性损耗向散射损耗的过渡区域.超声波的波长大于2=r.小于6=r,即6,rr≥≥≤2,rr时,则矿浆粒子分布处在超声波的散射损耗区域.超声波的波长大于2r,小于2=r,即2,rr≥^≥2r时,则矿浆粒子分布处在超声波的散射损耗向衍射损耗的过渡区域.超声波的波长小于2r时, 即≤2,时,则矿浆粒子处在超声波的衍射损耗区域.商功纯(上海工业自动化仪表研究所,上海20O233)固1一种超声频率(1加)与单一粒子直径的特性衰减关系曲线根据有关资料介绍,把衍射损耗项()和散射损耗项(n)和F]ammer的经验公式结合起来考虑,得到一个完整的衰减公式.这个公式对一般矿浆的粒度分布整个范围是有效的.该公式如下::+】×22.05(de/~t-)L05B/r—:J.式中:为粘性损耗,=18(1+)(sc一1)(∞/)/{81(1+)4-[9+4(sG+1/2)I;为散射损耗,=12/(山/)r3;为衍射损耗,由=4m'/(∞/),3.对于测量浓度的超声波频率来说,则矿浆的粒子分布全部处在粘性损耗区域,则这个公式只有前一项起主要作用,而后面散射损耗和衍射损耗两项起的作用甚小,可以忽略不计.测量矿浆的浓度和粒度时,只考虑粘性损耗区域和散射损耗区域,不考虑衍射损耗区域,所以,对衍射损耗区域不进行讨论,则测量浓度的超声波的波长.与粒径r_的关系_≥12=r1,r1:{式中:为矿浆的平均粒径.用这种频率来测量矿浆的浓度,则矿浆的粒子分布全部都处在粘性损耗区域. 而测量粒度的超声波的波长:与粒径r2的关系:6trr2r2=吉9(自动化仪表>第22卷第1期2001年1月用这种频率来测量矿浆的粒度,高于均粒度的粒子应分布在散射损耗区域2特性衰减与超声波频率的关系为了叙述特性衰减与超声波的频率的关系,分别改变超声波的频率(超声波的频率分别为0.5MHz, 1.6MHz和2.5MHz),观察到粒的特性衰减与粒子的关系如图2所示.f图2特性衰减与超声波频率的关系从图2上很明显地看到,随着超声波的频率提高,特性衰减增大,而且,整个曲线向左边移动.也就是说,曲线的枯性损耗区域和散射损耗区域以及过渡区域随着超声波的频率提高都向左边移动.测量矿浆的粒度和浓度正是利用这种关系来选择换能器的工作频率.对于被测矿浆的粒度分布,根据矿浆取样由筛分可以得到,然后选择测量浓度的超声换能器的频率,使矿浆的粒子分布均在超声波特性衰减曲线的粘性损耗区域;选择测量粒度的超声换能器的频率,使矿浆的粒子分布的粗端,也就是大于平均粒径的粒子分布在测量粒度的频率特性衰减曲线的散射损耗区域.测量浓度的超声换能器频率低,测量粒度的频率高,使测量粒度的换能器频率约为测量浓度的换能器频率的2倍. 因为超声换能器的频率选择与矿浆的平均粒径10国3矿浆粒子分布状态有密切关系,从正常工作状况取样得到的矿浆的粒度分布状态(见图3),通过计算可以求得平均粒径.将图3和图4联系起来分析,如果矿浆的粒子分布全部处在测量浓度的超声波频率的特性衰减曲线的牯性损耗区域,而高于平均粒径的矿浆粒子分布在测量粒度的超声波频率的特性衰减曲线的散射损耗区域从原理上来说,这样选择的两种超声换能器的频率是对的,然后由实验方法来检验.粗十直^n囤41.2/vlH2,2.4/vlH2的特性衰减曲线3实验方法选择超声频率根据超声衰减原理,已知测量浓度的超声波频率一般比测量粒度的超声波频率要低些,首先选择超声波换能器的频率尽可能与矿浆的粒径无关.在特制的装置里,测量研磨最细的和最粗的粒子特性衰减,使研磨最细的矿浆粒子的特性衰减等于研磨最粗的特性衰减,两者交替反复试验,这样就能确定测量浓度的超声换能器的频率.实际上,这一频率首先是由筛分析数据单值地来选择,然后由实验测量来检验.测量粒度的超声换能器的频率也是根据计算来确定的,并由试验来检验.在具体应用中,首先选择测量粒度的超声换能器的频率尽可能高些,使其产生最大的衰减,这样随着粒度的变化对仪器能提供最大的灵敏度.通常在测量浓度的频率下,矿浆衰减主要在粘性损耗区域内,而比用测量粒度的超声频率在散射损耗区域里的衰减一半还要小些.另外根据粒度测量的输出信号与筛分析有最佳关系来选择测量粒度的超声波频率.在实验中,使得粒度测量的输出信号随着矿浆的粒度变化范围有明显的变化,而且是线性关系.矿浆从低浓度至高浓度变化时,粒度测量的输出信号变化较小,则认为这一频率适合于测量矿浆的粒度.如果降低频率,矿浆的粗粒子对特性衰减的灵敏度就要降低.因为矿浆的粗粒(下转弟13鬲)PROCESSAUTOMA TIONDSII哪M耵唧10N,.22,No.1,J姐.,:~001基于比特表的RTCS多任务调度算法研究周跃峰.等任务时,有多种共享时隙剩余的方法最简单的方法是轮流使每个基本级任务占朋一个时隙的剩余时间.3调度算法程序设计应注意问题在任务调度算法中,关键是如何确定就绪队列和任务控制数据块的数据结构.就绪队列指明了在某一时刻已就绪,可被执行的任务队列.在数据结构上通常可用位影象的方法来实现.如系统的最多任务数为32个.可采用4个字节的每一位来对应某个任务.若此位为…1则表明该任务就绪;若为…0则表明任务宅闲.并且可规定低位所代表的任务优先数高于高位所指示的任务某个任务投人运行时需保护现场数据,这些数据都存人一片地址固定的数据存储区,称为任务控制数据块.需保护的内容应按应用程序的特点来决定对于常用的Mcs51系列的单片机来说.现场保护数据一般应包括PC,ACC,PSW,SP,DPTR等寄存器内容.任务控制数据块一般放在外部数据存储器中.为丁查找方便,可以按任务号将各个任务数据块的首地址编成一个一维表格,表格的每行对应各任务数据块首地任务矗据块地址寰困5任务数据块数据鲒椅(上接幂lO页)子r的影响是主要的,如矿浆样品移至粘性损耗至散射损耗的过渡区域,对特性衰减影响将最小.因为较低的测量粒度频率也导致更低的粒子总衰减量和更低的衰减灵敏度,由于电路的增益,漂移和噪声就限制了最低测量粒度的超声频率.总之,首先测量粒度的超声波频率要比测量浓度的超声波频率高些,将测量粒度的接收换能器输出信号除以测量浓度的接收换能器输出信号来求出粒度信号.较低的测量浓度的超声频率,矿浆样品正处在粘性损耗区域,其输出信号就是固体百分量..(即浓度)的函数,故能指示矿浆的浓度.址,如图5所示.在任务调度程序中还应很好地解决资源的互斥问题.即要保证不可共享的资源只被一个任务所访问.在RTCS中,各任务间并非完全隔绝,它们相互合作, 相互竞争.例如某系统中数据显示任务要定时显示某数据区的数据;数据计算任务也要在某种情况下计算,刷新此数据区内容.在这里若数据计算任务在运行时就不允许让显示任务中断计算任务.否则有可能导致显示的数据不正确.解决资源竞争的方法往往是在主程序中设置一标志字节或标志位.例如显示任务在运行时首先判断此标志,若发现计算任务尚未完成则不做任何工作直接退出任务.4小结RTCS中的实时性和并行性是非常重要的.但两者之间有一定的矛盾,要完全实现这两大特性的重要手段就是采用有效的任务调度算法程序来协调两者之间的矛盾,从而保证系统的实时性和并行性.在简单系统中,"按时间片循环"调度算法已能初步满足要求.但在较复杂和要求较高的系统中这显然不满足需要.基于BitM且p的调度算法能较好地满足复杂系统的要求.只要有效地确定任务数目和数据结构,R1℃S中的实时性和并行性就能得到有效提高.参考文献17dlwmthSTlatroduti~loReal?TuneSdtwareD.胁d础柚f,19832SavitakyST.RLMJerclmaea~S~tmm.Ⅷt.19853亭勇,刘思林计算机体系结构.长沙:国防科拄大学出版社.19鹞枝稿日期20O0—04一I8超声粒度仪的测量精度,线性主要由超声换能器的频率来决定.所以超声换能器的频率选择是很重要的,超声换能器是超声粒度仪的关键部件之一.根据以上所述设计的超声换能器,其输出信号的幅度达8~IOV,达到美国粒度仪超声换能器的输出信号幅度8V±2V的性能.有色仝属工业恶舟司1987年度科技进步二等凳.艘稿日期:20O0—04—06作者肖曲烧.男,1939年生,1965年毕业于湖南大学.高援工程师;主要从事超声技术占々研宄与应用工作13。
超声波换能器的原理和使用
超声波换能器是一种能量转换器件,它的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去,而它自身消耗很少一部分功率(小于10%)。
所以,使用超声波换能器最主要考虑的问题就是与输入输出端的匹配,其次是机械安装和配合尺寸。
超声波换能器分类:1、柱型2、倒喇叭型3、钢后盖型4、中间夹铝片型主要适用于超声波塑料焊接机、超声波切割刀、超声波金属焊接机,超声波清洗机,超声波声化学设备等。
超声波换能器在合适的电场激励下能发生有规律的振动,其振幅一般10μm左右,这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。
连上通过合理设计的变幅杆后,超声波的振幅可以在很大的范围内变化,只要材料强度足够,振幅可以超过100μm。
因加工方式和要求不同,换能器的工作方式大致可分为连续工作(如花边机,CD机,清洗机,拉链机)和脉冲工作(如塑料焊机),不同的工作方式对换能器的要求是不同的。
一般而言,连续式工作几乎没有停顿时间,但工作电流不是很大,脉冲工作是间歇的,有停顿,但瞬间电流很大。
平均而言,二种状态的功率都是很大的。
使用超声波换能器最主要考虑的问题就是与输入输出端的匹配,其次是机械安装和配合尺寸。
换能器的频率相对而言还比较直观些。
该频率是指用频率(函数)发生器,毫伏表,示波器等通过传输线路法测得的频率,或用网络阻抗分析仪等类似仪表测得的频率。
一般通称小信号频率。
与它相对应的是上机频率,即客户将换能器通过电缆连到机箱上,通电后空载或有载时测得的实际工作频率。
因客户匹配电路各不相同,同样的换能器在不同的驱动电源(电箱)表现出来的频率是不同的,这样的频率不能作为交流讨论的依据。
让换能器和驱动电源、模具良好配合以形成一台完整的超声波设备可以简称为匹配。
由于匹配对整机性能的影响是决定性的,无论怎样强调匹配的重要性都不为过。
匹配最主要考虑的因素是换能器的电容量,其次是换能器的频率。
换能器与驱动电源的匹配主要有4个方面,即阻抗匹配、频率匹配、功率匹配、容抗匹配。
超声波接发头的参数
联系单位: 西安中星测控有限责任公司详细地址: 陕西省西安市高新一路25号完成单位: 西安中星测控有限责任公司关键词语: 超声波换能器 压电式 体积小 高灵敏度所属类别: TB552获取成果: 下载全文内容摘要:该产品具有体积小、灵敏度高、性能可靠等特点,广泛用作遥控、遥测、监控、监测等电子装置的传感探头其主要技术参数如下:中心谐振频率:38±1kHz静电容量:1500pF灵敏度:≥-70dB/V最大输入电压:20V绝缘电阻:≥100MΩ温度特性:-20-+60℃,灵敏度变化<10dB湿度特性:90%-95%RH ,放置100h ,灵敏度变化<3dB外型尺寸:φ16×22mm结构:空气型使用距离:收、发相对,有效传输距离≥15米反射接收,有效距离4-7米条件:接收头配60dB 放大联系单位: 钦州市无线电厂详细地址: 广西钦州市一马路7号完成单位: 钦州市无线电厂关键词语: 遥控装置 遥测 声换能器 压电效应 压电陶瓷 换能器 压电换能器所属类别: TB552 TN712.5获取成果: 下载全文内容摘要:UCM-T40K1、UCM-R40K1压电超声波换能器是适用于遥控、遥测、报警、自动控制等电子装置的关键部件该器件按用途分为发射(UCM-T40K1)和接收(UCM-R40K1)二种它应用了压电陶瓷的压电效应,当接收信号时,锥形谐振子收集信号传输到压电振子,压电振子谐振并产生电压当发射信号时,将电压加到压电振子,使其谐振并产生电压信号,通过锥形谐振子向空间发射其技术指标:中心频率 40±1kHz(发射),38±1kHz(接收)灵敏度≥-70dB/V/ubar频宽 2±0.5kHz该器件的技术指标和使用效果已超过国外同类产品该器件已由该厂大批量生产,畅销全国,产量300多万套,实现经济效益300多万元。
超声波换能器的匹配设计
超声波换能器的匹配设计一、匹配概述超声波发生器与换能器匹配包括两个方面,一是通过匹配使发生器向换能器输出额定的电功率,这是由于发生器需要一个最佳的负载才能输出额定功率所致,把换能器的阻抗变换成最佳负载,也即阻抗变换作用;二是通过匹配使发生器输出效率最高,这是由于换能器有静电抗的原因,造成工作频率上的输出电压和电流有一定相位差,从而使输出功率得不到期望的最大输出,使发生器输出效率降低,因此在发生器输出端并上或串上一个相反的抗,使发生器负载为纯电阻,也即调谐作用。
由此可见匹配的好坏直接影响着功率超声源的产生和效率。
二、阻抗匹配为了使功率放大器输出额定功率最大;在电源电压给定条件下主要取决于负载阻抗。
一般在D类开关型功放中其发生器变压器初级等效负载Rl'上的输出功率表达式为:式中,V Am为等效负载上的基波幅度;vcc为电源电压;vces为功放管饱和压降,故为了保证系统有一定功率余量(因输出变压器,末级匹配回路及晶体管损耗电阻都有损耗,po' 需要乘上一个约等于1.4—1.5的系数。
即输出功率po为1.5Po';从上式可知,在电源电压给定之后,输出功率的大小取决于等效负载RL’。
目前大多数功率超声发生器的负载为压电型换能器,其阻抗约为几十欧姆至几百欧姆间,为了要达到要求的额定功率,因此需要对换能器负载RL进行阻抗变换。
由高阻抗变换为低阻抗。
一般常用的方法,通过输出变压器的初次级线圈的匝数比进行变换。
变压器次初级匝数比为n/m,则输出功率PO时的初级电阻举例:要求一发生器输出在换能器上的功率为1000W,设直流电VCC为220V,VCES=10V,功率应留有一定余量,则PO=1.5PO'=1500W。
则变压器初级的若换能器谐振时等效电阻RL=200Ω,则输出变压器次级/初级圈数比以上称谓阻抗变换,是通过输出变压器实行的。
输出变压器是超声波发生器阻抗匹配、传输功率的重要部件,它的设计与绕制工艺对发生器的工作安全是十分重要的。