带你品味品味超声波换能器、压电陶瓷换能器、压力换能器

今天，小编将在这篇文章中为大家带来超声波换能器、压电陶瓷换能器、压力换能器的有关报道，通过阅读这篇文章，大家可以对换能器具备清晰的认识，主要内容如下。

一、什么是换能器

换能器，是指电能和声能相互转换的器件。在回声测深仪、多普勒计程仪和声相关计程仪中使用。将电能转换成声能的称为发射换能器;将声能转换成电能的是接收换能器。发射和接收换能器通常是分开使用的，但也可以共用一个。换能器的主要性能指标有：工作频率、频带宽度、电声频度、谐振频率时的阻抗、指向性(发射波束宽度)和灵敏度等。按物理特性和使用材料的不同，换能器可分为两类:磁致伸缩换能器和电致伸缩换能器。前者应用铁磁材料的磁致伸缩效应，常由镍或镍铁合金制成;后者应用电致伸缩效应和压电效应，常由钛酸钡陶瓷和铣钛酸铅陶瓷等介质电材料制成。换能器安装于船底，其指向性可用波束宽度或半扩散角来表征。

二、超声波换能器

接下来，我们来看看超声波换能器的具体情况。

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、接收器等几大部分构成。

超声波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、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等;按工作环境分为液体、气体、生物体等;按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。

三、压电陶瓷换能器

了解完超声波换能器后，我们再来看看压电陶瓷换能器。

压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成，在一定的温度下经极化处理后，具有压电效应。压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野，它制作方便，可操控强，灵敏度高，机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。

压电陶瓷换能片的原理是，当压力或张力施加到陶瓷片上时，在陶瓷片的两端会产生极性相反的电荷，并通过电路产生电流。这种效应称为压电效应。如果由这种压电陶瓷制成的换能器被放入水中，那么在声波的作用下，在换能器的两端会感应出电荷，这是声波接收器。此外，压电效应是可逆的。如果交变电场施加到压电陶瓷片上，陶瓷片会不时变得越来越薄和厚，同时产生振动并发出声波。因此，解决了超声波发射器的问题。

四、压力换能器

压力换能器通常为高电平电压或频率输出信号，包括0.5至4.5V比率(输出信号与电源成正比)、1-5V和1-6kHz。这些输出信号应在电子设备的二十英尺范围内使用。电压输出信号可为井口SCADA 系统等远程电池供电设备提供低功耗。除需要5VDC稳压电源的0.5-4.5V输出外，电源电压通常为8-28VDC。0-5V等旧电压输出信号不具有在传感器处于零压力时存在信号的“非零最小输出”功能。此类风险在于系统无法区分没有输出的传感器故障与零压力这两种情况。

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