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超聲波線束機：超聲波換能器性能的影響

閱讀：58發(fā)布時間：2023-2-11

超聲波線束機：超聲波換能器性能的影響

，電陶瓷元件是超聲波換能器的核心部分，因此其幾何尺寸對換能器的性能影響很大，下面將對這一問題加以探討為了簡化分析，仍假定換能器是一對稱結(jié)構，而且換能器的中間厚電極長度等于零，也就是傳統(tǒng)的薄電極結(jié)構。

由于超聲波線束機換能器的結(jié)構是對稱的，因此換能器的位移節(jié)點位于壓電陶瓷元件的中心，整個半波長換能器可以看成是由兩個對稱的，波長振子組成利用相似的過程可以得出其中一個波長振子的輸入電導納。
超聲波線束機換能器是利用數(shù)值方法得出的薄電極對稱結(jié)構夾心式換能器的共振頻率振頻率及有效機電耦合系數(shù)與壓電陶瓷元件的長度之間的關系曲線，在計算過程中，保持換能器的總長度不變，通過改變壓電陶瓷元件的長度，研究壓電陶瓷元件的長度對換能器振動性能的影響。由此看出，盡管換能器的總長度保持不變，但當壓電陶瓷元件的長度發(fā)生變化時，換能器的共振頻率振頻率和有效機電耦合系數(shù)仍然隨之變化，但壓電陶瓷元件的長度逐漸增大時，換能器的共振頻率單調(diào)減少與此相反的是。換能器的振頻率卻隨著壓電陶瓷元件長度的增大而增大，并且存在一個極大值，同時，換能器的有效機電耦合系數(shù)也隨著壓電陶瓷元件的長度變化而變化，當電陶瓷元件的長度增大時，換能器的有效機電耦合系數(shù)隨之增大。對應一定的電陶瓷元件長度，換能器的有效機電耦合系數(shù)達到一值，隨后又逐漸下降，值得指出的是。對應振頻率值時的電陶瓷元件長度，不同于對應換能器的有效機電耦合系數(shù)達到值時的壓電陶瓷元件長度。

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