超声波换能器,辽宁超声波换能器系统适用范围

超声波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、发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，根据具体的应用，对换能器的有关参数进行合理的设计。

超声波大功率换能器是一款低噪音、的节能设备，能够有效抑制超声波的发出，降低噪声污染，损害环境。同时，它具有的耐候性，不受温度、湿度及大气压力影响，能够其在一定范围内使用时的可靠质量。它的整体重量较轻，噪声低，便于安装。

超声波换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。

超声波换能器，要解决的技术问题是设计一种作用距离大、频带宽的超声波换能器。

换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成，Cymbal阵列接收器由8～16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。本发明的作用距离大于35m，频带宽度达到10kHz，能检测高速移动的远距离目标。

使用超声波换能器主要考虑的问题就是与输入输出端的匹配，其次是机械安装和配合尺寸。换能器的频率相对而言还比较直观些。该频率是指用频率（函数）发生器，毫伏表，示波器等通过传输线路法测得的频率，或用网络阻抗分析仪等类似仪表测得的频率。一般通称小信号频率。与它相对应的是上机频率，即客户将换能器通过电缆连到机箱上，通电后空载或有载时测得的实际工作频率。因客户匹配电路各不相同，同样的换能器在不同的驱动电源（电箱）表现出来的频率是不同的，这样的频率不能作为交流讨论的依据。

超声波传感器工作原理：超声波传感器是利用超声波特性开发的传感器。超声波是一种振动频率声波的机械波，而超声波传感器一般有两种形式：磁膨胀和压电陶瓷。
压电陶瓷超声波换能器工作原理：压电技术采用锆钛酸铅制成的具有特殊电性能的晶体。在换能器中，这种晶体材料在相对表面附着两根电线。然后将晶体和接线组装在两个金属片之间的外壳中。当电流流过接线并进入晶体时，晶体会迅速改变形状并膨胀。当电流停止时，晶体回到原来的形状。利用该技术的超声波换能器通过晶体的电流快速循环设定的频率，从而产生共振效果。
磁致伸缩超声传感器的工作原理：富铁金属在磁场作用下膨胀收缩。用这种方法将富含铁的金属芯包裹在铜线中。然后将零件包含在罐中。当电流通过铜线时，金属芯会膨胀并增加。像压电传感器一样，设定频率的电流会产生谐振效果。
如何选择换能器：

1、换能器应具有高输入阻抗和低输出阻抗以避免负载效应。

2、换能器应该对所需信号高度敏感，而对不需要的信号不敏感。

3、换能器应该能够在腐蚀性环境中工作。

4、换能器电路应具有过载保护以承受过载。