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焊接換能器的能量轉換及合理設計

發布人:admin  發布時間:2019年09月27日

焊接換能器是一種能量轉換器件,其性能描述和評價需要許多參數。換能器的特性參數包括共振頻率、頻帶寬度、機電耦合系數、電聲效率、機械品質因數、阻抗特性、頻率特性、指向性、發射及接收靈敏度等。

焊接換能器不同用途的換能器對性能參數的要求不同,例如,對于發射型換能器,要求換能器有大的輸出功率和高的能量轉換效率;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,在換能器的具體設計過程中,必須根據具體的應用,對換能器的有關參數進行合理的設計。

焊接換能器為了確定換能器的工作狀態,必須求出它的機械振動系統的狀態方程式和電路系統狀態方程式。換能器機械系統的狀態方程式(簡稱為機械振動方程)是換能器處于工作狀態時,描寫它的機械振動系統的力和振速的關系式,而電路系統的狀態方程式(簡稱電路狀態方程式)是描寫電路系統的振動特性的。

由于換能器的機械系統和電路系統是互相耦合的,所以機械系統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。

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,稱為壓電換能器。

壓電效應將電信號轉換為機械振動。這種換能器電聲轉換效率高,原材料價格便宜,制作方便,也不容易老化。