焊接精密度0.01mm

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超声波压电换能器的工作原理是什么?

来源: | 发布日期:2022-03-15

压电换能器是利用压电材料在电场作用下产生形变的特性,即上述压电晶体的逆压电效应而制成的超声换能器,如图4-17所示,将压电材料做成片状,上下两面涂上银层作为电极,并进行极化处理,在该压电片两电极间加上电场。可能出现两种情况:

①外加电场与压电片极化方向相同。外加电场起到了使压电片的极化强度增大的作用。极化强度的增大,使压电片沿极化方向产生伸长的形变。

3.15 (9)

②外加电场与极化方向相反。反向电场将削弱压电片的极化强度,使得压电片沿极化方向产生缩短的形变。

利用这两种现象,将外加电场换为交变电场时,压电片就会产生与交变电场同频率的交变形变,从而使压电片两面向外辐射声波。当外加电场频率与压电片固有频率相同产生谐振时,压电片振动最大,声辐射也最强烈。压电片厚度方向逆压电效应表达式为S3 =d33


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