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换能器

是指电能和声能相互转换的器件。在回声测深仪、多l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。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l收器等几大部分构成。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。

换能器性能参数

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。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影响到电路的平衡，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。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。

压电陶瓷换能器电感与电容匹配特性研究

　　采用等效电路法 ， 推导了不同匹配条件下压电换能器军效阻抗与匹配参数公式 ， 并获得了换能器的l佳电路匹配参数 。 结果表明 ， 利用所得公式 ， 可精l确计算出l佳匹配参数 ， 从而有效提高压电换能器的机电转换效率。

　　阻抗匹配电路原理与应用

　　阻抗匹配基本原理与概念，阻抗匹配常见于各级放大电路之间，放大电路与负载之间，信号与传输电路之间。微波电路与系统的设计中，无论是有源还是无源，都必须考虑匹配问题，其-原因是低频电路中为电压与电流，而高频中导行电磁波不匹配就会发生-的反射，损坏仪器和设备，文中阐述相应的解决方法。2、换能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆欧表结合检查，一般作为应急处理的措施，可以把个别损坏的振子断开，不会影响到别的振子正常使用。

超声波扭曲换能器常见问题

1、超声波振子受潮，可以用兆欧表检查与换能器相连接的插头，检查绝缘电阻值就可以判断基本情况，一般要求绝缘电阻大于5兆欧以上。如果达不到这个绝缘电阻值，一般是换能器受潮，可以把换能器整体不包括喷塑外壳放进烘箱设定100℃ 左右烘干3小时或者使用电吹风去潮至阻值正常为止。就一般而言,发射换能器在其谱振基频上工作时可获得l佳的工作状态,即能获得l大的电声转换效率和发射声功率。 　 2、换能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆欧表结合检查，一般作为应急处理的措施，可以把个别损坏的振子断开，不会影响到别的振子正常使用。

　 3、振子脱胶，我们的换能器是采用胶结，螺钉紧固双重-工艺，在一般情况下会出现这种情况。

　　4、不锈钢振动面穿孔，一般换能器满负荷使用10年可能会出现振动面穿孔的情况。

   超声波扭曲换能器，包括外壳(1)、匹配层即声窗(2)、压电陶瓷圆盘换能器(3)、背衬(4)、引出电缆(5)，其特征在于它还包括cymbal阵列接l收器，它由引出电缆(6)、8～16只cymbal换能器(7)、金属圆环(8)、(9)和橡胶垫圈(10) 组成；由上述换能器的三组基本关系式,可以对应地作出换能器三种形式的等效图。cymbal阵列接l收器位于圆盘式压电换能器3之上；压电陶瓷圆盘换能器用作基本的超声波换能器，由它发射和接收超声波信号；cymbal阵列接l收器位于圆盘式压电换能器之上，作为超声波接l收器，用于接收圆盘换能器频带之外的多l普勒回波信号。主要适用与超声波塑料焊接机、超声波金属焊接机，超声波清洗机，气相机，-机等。