換能器,換能器的分類,換能器參數(shù)指標(biāo)等
按組成換能器的壓電元件形狀分為薄板形, 圓片形, 圓環(huán)形, 圓 管形, 圓棒形, 薄殼球形, 壓電薄膜等;
按振動模式分為伸縮振動, 彎曲振動, 扭轉(zhuǎn)振動等;
按伸縮振動的 方向分為厚度, 切向, 縱向, 徑向等;
按壓電轉(zhuǎn)換方式 分為發(fā)射型 ( 電-聲轉(zhuǎn)換) , 接收型 ( 聲-電轉(zhuǎn)換) , 發(fā)射/接收復(fù)合型等.
按工作環(huán)境分為液體, 固體, 氣體, 生物體等。
換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,其性能描述與評價需要許多參數(shù). 換能器的特性參數(shù)包括共振頻率、頻帶寬度、機電耦合系數(shù)、電聲效率、機械品質(zhì)因數(shù)、阻抗特性、頻率特性、指向性、發(fā)射及接收靈敏度等等. 不同用途的換能器對性能參數(shù)的要求不同,例如,對于發(fā)射型換能器,要求換能器有大的輸出功率和高的能量轉(zhuǎn)換效率;而對于接收型換能器,則要求寬的頻帶和高的靈敏度及分辨率等. 因此,在換能器的具體設(shè)計過程中,必須根據(jù)具體的應(yīng)用,對換能器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計.
為了確定換能器的工作狀態(tài),必須求出它的機械振動系統(tǒng)的狀態(tài)方程式和電路系統(tǒng)狀態(tài)方程式.換能器機械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡稱為機械振動方程)是換能器處于工作狀態(tài)時,描寫它的機械振動系統(tǒng)的力與振速的關(guān)系式,而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡稱電路狀態(tài)方程式)是描寫電路系統(tǒng)的振動特性的. 由于換能器的機械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是互相耦合的,所以機械系統(tǒng)的振動會影響到電路的平衡,而電路的變化也會影響到機械系統(tǒng)的振動,因此我們總是利用這些方程組分析、討論換能器的工作特性.
