动态磁致伸缩换能器是怎么定义的？

点击联系发帖人 时间：2019-10-19 22:32

磁致伸缩换能器

换能器是指电能和声能相互转換的器件。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:磁致伸缩换能器换能器和电致伸缩换能器前者应用铁磁材料的磁致伸缩换能器效应，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。

按组成换能器的压电元件形状分为薄板形, 圆片形, 圆环形, 圆管形, 圆棒形, 薄壳球形, 压电薄膜等;

按振动模式分为伸缩振动, 弯曲振动, 扭转振动等;

按伸缩振动的方向分为厚度, 切向, 纵向, 径向等;

按压电转换方式分为发射型 ( 电-声转换) , 接收型 ( 声-电转换) , 收发兼用型等

按传播介质分为液介, 固介, 气介等。

换能器是一种能量转换器件,其性能描述和评价需要许多参数换能器的特性参数包括共振频率、频带宽度、机电耦合系数、电声效率、机械品质因数、阻抗特性、频率特性、指向性、發射及接收灵敏度等等。不同用途的换能器对性能参数的要求不同,例如,对于发射型换能器要求换能器有大的输出功率和高的能量转换效率；而对于接收型换能器，则要求宽的频带和高的灵敏度及分辨率等因此，在换能器的具体设计过程中必须根据具体的应用，对换能器的有关参数进行合理的设计

为了确定换能器的工作状态，必须求出它的机械振动系统的状态方程式和电路系统状态方程式换能器机械系统的状态方程式(简称为机械振动方程)是换能器处于工作状态时,描写它的机械振动系统的力和振速的关系式，而电路系统的状态方程式(簡称电路状态方程式)是描写电路系统的振动特性的由于换能器的机械系统和电路系统是互相耦合的,所以机械系统的振动会

到电路的平衡，而电路的变化也会影响到机械系统的振动因此我们总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性。

超声波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常用的大功率超声波換能器，应用于

、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

磁致伸缩换能器有镍片换能器和铁氧体换能器

铁氧体换能器的电声转换效率比较低，使用一、二年后效率下降甚至几乎丧失电声转换能力。
镍片换能器的工艺複杂价格昂贵，所以很少使用

压电效应将电信号转换为

。这种换能器电声转换效率高原材料价格便宜，制作方便也不容易老化。

石英晶体的伸缩量太小3000V电压才产生0.01um以下的变形。
钛酸钡的压电效应比石英晶体大20-30倍但效率和机械强度不如石英晶体。
锆钛酸铅具有二鍺的优点可用作

和小功率超声波加工的换能器。

压电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、医疗忣军事等。

马广文．交通大辞典：上海交通大学出版社2005.01
2. 李东明,崔爽,丛琳皓,王道顺,崔玉国. 超声波轴承用挤压式压电换能器的共振频率[J].

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