邢臺(tái)定制壓電陶瓷換能器廠家
發(fā)布時(shí)間：2023-06-23 01:22:10
邢臺(tái)定制壓電陶瓷換能器廠家
水聲換能器是發(fā)射和接收水中聲信號(hào)的裝置，應(yīng)用廣泛的是電聲轉(zhuǎn)換的水聲換能器，即轉(zhuǎn)換電能為水中聲能的水聲發(fā)射器，以及轉(zhuǎn)換水中聲能為電能的水聲接收器(即水聽器)。水是聲阻抗率較高的媒質(zhì)，因此要發(fā)射較大聲功率就必須有較大的力。常用水聲換能器按其基本換能機(jī)理分為可逆式和不可逆式兩大類?？赡媸?可作接收器)的有：電動(dòng)、靜電、可變磁阻(電磁)、磁致伸縮和壓電水聲換能器。不可逆式(不可作接收器)的有：調(diào)制流體(流體動(dòng)力)、氣動(dòng)(如氣槍)、化學(xué)能(如信號(hào)彈)、機(jī)聲(如掃水雷聲源)等。
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壓電陶瓷片，其是有正負(fù)極的，而且，這也是我們大家應(yīng)該知道和清楚的。至于，的判斷方法，和簡(jiǎn)單，先在其兩極上引出兩根導(dǎo)線，然后使用萬用表的電流擋，看其指針擺動(dòng)方向，如果是向右擺，那么，說明與紅表筆相接觸的是正極，反之，則是與黑表筆相接觸的是正極。壓電陶瓷，其的主要特性，是為它可以進(jìn)行壓電-電壓之間的轉(zhuǎn)換。因?yàn)?，壓電陶瓷是通過體積變形來產(chǎn)生電荷的，而石英晶體則是為面積變形。因此，在這一點(diǎn)上，我們應(yīng)注意才是。
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產(chǎn)生自發(fā)極化的條件是：離子位移后固定在新位置上的力大于位移后的恢復(fù)力。雖然具備自發(fā)極化的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，但作為多晶體，內(nèi)部電疇的排列方向雜亂無章，極化效應(yīng)相互抵消，導(dǎo)致宏觀不呈現(xiàn)壓電效應(yīng)。極化是壓電陶瓷的“激活”方式。所謂極化，就是在壓電陶瓷上施加一個(gè)強(qiáng)直流電場(chǎng)，使陶瓷內(nèi)的電疇沿電場(chǎng)方向取向排列；在電場(chǎng)去除后，陶瓷內(nèi)仍能保留相當(dāng)?shù)氖Ｓ鄻O化強(qiáng)度，也就具備了壓電性能。極化狀態(tài)可以用電滯回線來描述：壓電陶瓷的極化強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增大而增大，在C點(diǎn)達(dá)到飽和；若逐漸減小電場(chǎng)強(qiáng)度，極化強(qiáng)度將沿另一條曲線減小，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度降為0時(shí)，極化強(qiáng)度保留在Pr點(diǎn)，即剩余極化強(qiáng)度。
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水聲換能器的自由場(chǎng)電壓靈敏度指的是接收換能器在入射聲波的作用下，輸出端的開路電壓U(w)與自由場(chǎng)中（假設(shè)接收換能器不存在時(shí)）它的聲中心所在點(diǎn)的聲壓P,(w)的比值M(w).對(duì)于接收換能器而言，需要在很寬的頻率范圍內(nèi)接收入射聲信號(hào)，而壓電換能器通常是在低于諧振頻率的寬頻帶范圍內(nèi)工作。自由場(chǎng)電壓靈敏度：水聲換能器在平面自由聲場(chǎng)中輸出端的開路電壓與聲場(chǎng)中放入水聽器之前存在于水聽器聲中心位置處自由場(chǎng)聲壓的比值。
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聲波換能器的種類可分為壓電換能器、夾心換能器、柱型換能器、倒喇叭型換能器等等。用于將機(jī)械參數(shù)（如壓力和加速度）轉(zhuǎn)換為電參數(shù)，或者反過來將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)。在傳感器中，它們可將力、壓力和加速度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在聲波和超聲波傳感器與啟動(dòng)器中，它們可將電壓力轉(zhuǎn)換為振動(dòng)或形變。我國(guó)對(duì)壓電陶瓷的研究始于五十年代末期，比國(guó)外晚10年左右，目前在壓電陶瓷的試制、工業(yè)生產(chǎn)等方面都已有相當(dāng)雄厚力量，有不少材料已達(dá)到或接近國(guó)際水平。
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由于超聲技術(shù)的非接觸性等優(yōu)點(diǎn)，嘗試把壓電陶瓷超聲換能器應(yīng)用在液體濃度檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中。系統(tǒng)中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。在其中擔(dān)當(dāng)著發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的重要功能。把換能器產(chǎn)生的一定頻率和幅值的超聲信號(hào)通過發(fā)射電路打入液體內(nèi)部，經(jīng)過液體對(duì)信號(hào)的衰減，從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號(hào)。再通過聲衰減法的分析，有效得出液體的近似濃度。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括主程序，超聲測(cè)量程序，脈沖控制程序，脈沖收發(fā)程序，ADC采集控制程序以及時(shí)鐘和報(bào)警程序。