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杭州嘉澤超聲波科技有限公司
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超聲波換能器是一種能量轉換的器件，實現電能、機械能或聲能從一種形式的能量轉換為另一種形式的能量裝置
超聲波換能器是一種能量轉換的器件，實現電能、機械能或聲能從一種形式的能量轉換為另一種形式的能量裝置。又稱超音波換能器、有源傳感器。其中較為成熟可靠的是以壓電效應實現電能與聲能相互轉換的器件，又稱壓電換能器。
超聲波換能器的組成
幾乎所有用于功率超聲的壓電換能器都是郎之萬（Langevin）類型的，即，一個或多個壓電陶瓷在前驅動器和后驅動器之間進行機械壓縮（預應力）。
超聲波換能器主要由前后驅動器、壓電陶瓷、預緊螺桿和電極片組成，具體組成詳見下圖。
后驅動器：壓電換能器背面的圓柱形元件，后驅動器緊靠片壓電陶瓷，并通常通過預緊螺栓施加預緊壓力。
前驅動器：將換能器的超聲波能量傳送到變幅桿或工具頭，前驅動器通常還包括用于外殼的安裝法蘭。
壓電陶瓷：壓電陶瓷是換能器的心臟，將超聲波發生器的電信號轉換為線性的機械振動的一種元器件。
預緊螺桿：單個堆疊螺栓穿過前后驅動器和陶瓷片的中心孔。擰緊該螺栓后，陶瓷片將在后驅動器和前驅動器之
間被壓縮，從而對陶瓷片施加所需的預應力，產生壓電效應。
電極圓片：在相鄰壓電陶瓷之間的一種薄型導電圓片，接入驅動換能器所需的正負極電源。
超聲波換能器的匹配
壓電換能器的匹配問題是非常重要的，這關系到它的工作性能和使用壽命問題。
頻率匹配的重要性。因為超聲波壓電換能器只能在它的諧振頻率(Fs)點工作，所以平匹超聲波發生器(驅動電源)、變幅桿和工具頭(模具)時都應該在這個頻率下工作。一般來說，我們希望它們之間的頻率差別不要超過±0.1KHz這個范圍，能更小一點。另外我們強烈建議配套的工具頭(模具)的頻率低于振子(換能器+變幅桿)頻率0.1KHz左右。同時還考慮到，換能器連上變幅桿和工具頭(模具)后，整體的諧振頻率峰會變得很尖銳，即帶寬(△f)很窄，機械品質因素(Qm)很大，頻率偏移一點就會造成阻抗(R1)很大的增加。反應在超聲波發生器上就是電流、電功率、振幅很大或過載報警。若剛好是空載調機，很可能會造成換能器陶瓷晶片錯位、碎裂或中心預緊螺栓的斷裂。
頻率匹配和阻抗匹配主要是考慮到超聲波振動系統的間隙式工作，負載變化大，作功時需要有足夠的功率輸出，空載時要控制在最小振幅。否則空載功率很大，會損壞換能器。負載時功率上不去，達不到需要的效果，還是沒用的。
換能器的常見問題
在換能器的使用過程中出現陶瓷晶片開裂或錯位、發熱嚴重、電極片開裂、電極片打火、輸出無力、裝配漏波等問題，我們認為主要有以下兩點原因：
變幅桿、工具頭(模具)裝配問題；這是見的，就是變幅桿、工具頭(模具)和換能器組裝匹配時頻率差值過大和動態阻抗偏高。此時客戶就需要根據小信號(換能器參數測試儀)測得的數據進行調整或更換。
發生器連接匹配問題；對于這種情況，主要是發生器和換能器的頻率和電容量的不匹配。當遇到此類情況，客戶應及時根據換能器的參數，調整發生器與之對應的相關電性參數，進行匹配調試。
壓電換能器的應用
超聲波壓電換能器的應用十分廣泛，按實現功能分為超聲波清洗、超聲波焊接、超聲波切割、超聲波檢測、探測、檢測、遙測等；按性質分為功率超聲、檢測超聲、超聲成像等；按應用方向分為工業、農業、交通運輸、醫療及軍事等
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