一般來(lái)說(shuō)，換能器就是一個(gè)電聲轉(zhuǎn)換器件，不帶電路的。傳感器是利用換能器，來(lái)實(shí)現(xiàn)了某種功能的設(shè)備。實(shí)現(xiàn)電能、機(jī)械能或聲能從一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量的裝置稱為換能器，也稱有源傳感器。

換能器是超聲波設(shè)備的核心器件，其特性參數(shù)決定整個(gè)設(shè)備的性能。換能器主要有磁致伸縮和壓電晶體兩大類(lèi)。

換能器外形分類(lèi)編輯

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(dòng)模式分為伸縮振動(dòng), 彎曲振動(dòng), 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)等;

按伸縮振動(dòng)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) , 收發(fā)兼用型等.

按傳播介質(zhì)分為液介, 固介, 氣介等。

換能器性能參數(shù)編輯

換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,其性能描述和評(píng)價(jià)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(jī)電耦合系數(shù)、電聲效率、機(jī)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(duì)性能參數(shù)的要求不同,例如,對(duì)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(duì)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(jì)過(guò)程中,必須根據(jù)具體的應(yīng)用,對(duì)換能器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

為了確定換能器的工作狀態(tài),必須求出它的機(jī)械振動(dòng)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(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡(jiǎn)稱為機(jī)械振動(dòng)方程)是換能器處于工作狀態(tài)時(shí),描寫(xiě)它的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的力和振速的關(guān)系式,而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡(jiǎn)稱電路狀態(tài)方程式)是描寫(xiě)電路系統(tǒng)的振動(dòng)特性的。

由于換能器的機(jī)械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是互相耦合的,所以機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)會(huì)影響到電路的平衡,而電路的變化也會(huì)影響到機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng),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。

換能器應(yīng)用

超聲波是通過(guò)換能器將高頻電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。換能器的特性取決與選材和制作工藝，同樣尺寸外形的換能器