邢臺定制壓電陶瓷換能器廠家
發(fā)布時間：2023-06-23 01:22:10
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水聲換能器是發(fā)射和接收水中聲信號的裝置，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理分為可逆式和不可逆式兩大類。可逆式(可作接收器)的有：電動、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(流體動力)、氣動(如氣槍)、化學(xué)能(如信號彈)、機聲(如掃水雷聲源)等。
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壓電陶瓷片，其是有正負極的，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，是為它可以進行壓電-電壓之間的轉(zhuǎn)換。因為，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強直流電場，使陶瓷內(nèi)的電疇沿電場方向取向排列；在電場去除后，陶瓷內(nèi)仍能保留相當(dāng)?shù)氖Ｓ鄻O化強度，也就具備了壓電性能。極化狀態(tài)可以用電滯回線來描述：壓電陶瓷的極化強度隨電場強度的增大而增大，在C點達到飽和；若逐漸減小電場強度，極化強度將沿另一條曲線減小，當(dāng)電場強度降為0時，極化強度保留在Pr點，即剩余極化強度。
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水聲換能器的自由場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)與自由場中（假設(shè)接收換能器不存在時）它的聲中心所在點的聲壓P,(w)的比值M(w).對于接收換能器而言，需要在很寬的頻率范圍內(nèi)接收入射聲信號，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。自由場電壓靈敏度：水聲換能器在平面自由聲場中輸出端的開路電壓與聲場中放入水聽器之前存在于水聽器聲中心位置處自由場聲壓的比值。
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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轉(zhuǎn)換為機械運動或振動。在傳感器中，它們可將力、壓力和加速度轉(zhuǎn)換為電信號，在聲波和超聲波傳感器與啟動器中，它們可將電壓力轉(zhuǎn)換為振動或形變。我國對壓電陶瓷的研究始于五十年代末期，比國外晚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，有不少材料已達到或接近國際水平。
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由于超聲技術(shù)的非接觸性等優(yōu)點，嘗試把壓電陶瓷超聲換能器應(yīng)用在液體濃度檢測系統(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)射信號和接收信號的重要功能。把換能器產(chǎn)生的一定頻率和幅值的超聲信號通過發(fā)射電路打入液體內(nèi)部，經(jīng)過液體對信號的衰減，從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號。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)計包括主程序，超聲測量程序，脈沖控制程序，脈沖收發(fā)程序，ADC采集控制程序以及時鐘和報警程序。