超聲波換能器,超聲波換能器的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)，相關(guān)理論，常見(jiàn)問(wèn)題
◆ 性能高：機(jī)械Q值高，電聲轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%以上。
◆ 振幅大：震子震速高，與磁致伸縮換能器相比震幅提高50%以上。
◆ 耐熱性：采用優(yōu)質(zhì)材料，耐熱性好，諧振阻抗低，發(fā)熱量小。
◆ 結(jié)構(gòu)強(qiáng)：采用優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)螺栓緊固，可靠性高。
◆ 電器參數(shù)：獨(dú)特生產(chǎn)工藝，數(shù)字化設(shè)備加工組裝，參數(shù)性能高，一致性好。
超聲波換能器由中央壓電陶瓷元件，前后金屬蓋板，預(yù)應(yīng)力螺桿，電極片以及絕緣管組成。這種夾心換能器(亦稱：螺栓緊固型換能器)在負(fù)荷變化時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定的超聲波，是獲得功率超聲波驅(qū)動(dòng)源的最基本最主要的方法。
根據(jù)不同的設(shè)計(jì)，超聲波換能器的形狀主要有柱型(前后金屬蓋板直徑相同)、喇叭型(前蓋板直徑通過(guò)弧型過(guò)度縮小)、柱型中間有節(jié)等結(jié)構(gòu)形狀。
壓電效應(yīng)
某些單晶材料的結(jié)構(gòu)具有非對(duì)稱特性，當(dāng)這些材料受到外加應(yīng)力作用而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，其內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的變化（形變）會(huì)破壞原來(lái)宏觀表現(xiàn)為電中性的狀態(tài)，產(chǎn)生極化電場(chǎng)（電極化），所產(chǎn)生的電場(chǎng)（電極化強(qiáng)度）與應(yīng)變的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)，它是由居里兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的。隨后，在1881年又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這類單晶材料還具有逆壓電效應(yīng)，即具有正壓電效應(yīng)的材料在受到外加電場(chǎng)作用時(shí)，會(huì)有應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生，其應(yīng)變與外電場(chǎng)的大小成正比。
壓電效應(yīng)是晶體結(jié)構(gòu)的一個(gè)特性，它與晶體結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性有關(guān)，而壓電效應(yīng)的大小及性質(zhì)則與施加的應(yīng)力或電場(chǎng)對(duì)晶體結(jié)晶軸的相對(duì)方向有關(guān)。
具有壓電效應(yīng)的單晶材料種類很多，最常用的如天然石英（SiO2）晶體，以及人工單晶材料如硫酸鋰（Li2SO4）、鈮酸鋰（LiNbO3）等等。
電致伸縮效應(yīng)
某些多晶材料中存在有自發(fā)形成的分子集團(tuán)，即所謂“電疇”，它具有一定的極化，并且沿極化方向的長(zhǎng)度往往與其他方向的長(zhǎng)度不同。當(dāng)有外加電場(chǎng)作用時(shí)，電疇會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使其極化方向與外加電場(chǎng)方向趨于一致，從而使該材料沿外加電場(chǎng)方向的長(zhǎng)度將發(fā)生變化，表現(xiàn)為彈性應(yīng)變。這種現(xiàn)象稱為電致伸縮效應(yīng)。
