壓電陶瓷超聲換能器是一種【電—力—聲】轉(zhuǎn)換器，是指電信號和聲信號通過材料的特性進(jìn)行能量之間的相互轉(zhuǎn)換。壓電陶瓷換能器在其中擔(dān)當(dāng)著發(fā)射信號和接收信號的重要功能。下面臻美智能電子為大家講解一下壓電陶瓷換能器的共振頻率于工作原理。

一、壓電陶瓷換能器共振頻率

1.壓電陶瓷換能器的共振頻率

  壓電陶瓷換能器本身的共振頻率與陶瓷的厚度有關(guān)，壓電陶瓷裝入設(shè)備后，陶瓷的共振頻率會降低，具體參數(shù)需要進(jìn)行分析。

2.什么是壓電陶瓷繼電器？

  壓電陶瓷換能器本質(zhì)上是一種繼電器，仍然屬于繼電器的范疇。 具體而言，壓電陶瓷的充電變形用于推動簧片與觸點(diǎn)一起移動，從而達(dá)到期望的目的。 其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，功耗低，內(nèi)部阻抗大。 因此，它可以用作通信設(shè)備的控制元件。

3.如何用萬用表判斷壓電陶瓷的正負(fù)極？ 而且，它們是固定的嗎？

  用萬用表判斷壓電陶瓷的正負(fù)極如下:

  分別引出壓電陶瓷兩極上的兩根導(dǎo)線，然后將導(dǎo)線連接到萬用表的兩根探針上，并使用萬用表的電流塊。 之后，一些絕緣工具，如鉛筆橡膠頭，被用來輕輕按壓壓電陶瓷，以查看萬用表上指針的方向，如果指針向右擺動，這意味著連接到紅色手寫筆的一端是正的，而黑色手寫筆的一端是正的。

  壓電陶瓷的正負(fù)電極并不固定，因?yàn)闊o論離子如何，壓電陶瓷中的正負(fù)電荷都可以分離。 這就是我們得出這個結(jié)論的原因。

二、壓電陶瓷換能器的工作原理

  1.壓電陶瓷換能器有兩種材料：磁致伸縮金屬和壓電陶瓷。本文的目的是設(shè)計(jì)用于大功率機(jī)械超聲加工的換能器，因此只討論壓電陶瓷換能器。壓電陶瓷換能器作為一種能量傳輸網(wǎng)絡(luò)，存在能量轉(zhuǎn)換效率問題。轉(zhuǎn)換效率與換能器材料、振動形式、機(jī)械振動系統(tǒng)（包括支撐機(jī)構(gòu)）的結(jié)構(gòu)以及工作頻率的選擇有關(guān)。因此，在超聲換能器的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該考慮各種因素，如聲阻抗、頻率響應(yīng)、阻抗匹配、聲學(xué)結(jié)構(gòu)、振動模式和轉(zhuǎn)換材料，以及如何設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)這些因素，以使電聲轉(zhuǎn)換達(dá)到最佳值。

  2.壓電陶瓷換能器是一種具有壓電特性的電子陶瓷材料，與不含鐵電成分的典型壓電石英晶體的主要區(qū)別在于，構(gòu)成其主要成分的晶相都是鐵電晶粒。 因?yàn)樘沾墒蔷哂须S機(jī)取向晶粒的多晶聚集體，所以每個鐵電晶粒的自發(fā)極化矢量也是迷失方向的。 為了使陶瓷表現(xiàn)出宏觀壓電特性，壓電陶瓷必須在燒制后在強(qiáng)直流電場中極化，端面經(jīng)受多個電極，從而原始無序取向的極化矢量優(yōu)先取向于電場方向，電場消除后，極化處理后的壓電陶瓷將保持一定的宏觀殘余極化強(qiáng)度，從而使陶瓷具有一定的壓力。

  3.當(dāng)壓力或張力施加到陶瓷片上時，在陶瓷片的兩端會產(chǎn)生極性相反的電荷，并通過電路產(chǎn)生電流。這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。如果由這種壓電陶瓷制成的換能器被放入水中，那么在聲波的作用下，在換能器的兩端會感應(yīng)出電荷，這是聲波接收器。此外，壓電效應(yīng)是可逆的。 如果交變電場施加到壓電陶瓷片上，陶瓷片會不時變得越來越薄和厚，同時產(chǎn)生振動并發(fā)出聲波。因此，解決了超聲波發(fā)射器的問題。