換能器原理介紹(編輯修改稿)
2025-07-13 12:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 心1米處的表觀聲壓與施加在發(fā)射換能器輸入端上的信號(hào)電壓之比，單位為帕/伏特（Pa/V），故此參數(shù)和[1]相反。[5]發(fā)送電流靈敏度（發(fā)送電流響應(yīng)）：這也是用于發(fā)射換能器的，它指在某頻率下，在指定方向上，離開(kāi)發(fā)射換能器有效聲中心1米處的表觀聲壓與施加在發(fā)射換能器輸入端上的信號(hào)電流之比，單位為帕/安培（Pa/A）。[6]發(fā)送功率響應(yīng)：在指定方向上離開(kāi)發(fā)射換能器有效聲中心1米處的表觀均方聲壓與發(fā)射換能器輸入功率之比，單位為平方帕（Pa2）。[7]發(fā)送效率：發(fā)射換能器的總輸出聲功率與輸入電功率之比。在考慮輸入電功率時(shí)，一般不計(jì)入為供應(yīng)固定偏壓或勵(lì)磁用的電功率。注意此參數(shù)與換能效率密切相關(guān)。[8]頻率響應(yīng)：理想換能器的頻率響應(yīng)特性要求輸出電壓與聲壓成正比而與聲波頻率無(wú)關(guān)，這主要是用于接收換能器的性能，與頻帶范圍有關(guān)?！鱢對(duì)換能器而言時(shí)，是指換能器發(fā)送響應(yīng)或接收靈敏度響應(yīng)的曲線上低于最大響應(yīng)3分貝時(shí)兩個(gè)頻率之差，稱為換能器的頻帶寬度△f（3dB），如圖所示：在圖中，f0為最大響應(yīng)時(shí)的頻率，而頻帶寬度則為：△f=f2f1換能器的頻帶寬度△f與換能器機(jī)械品質(zhì)因素Qm和最大響應(yīng)頻率f0（機(jī)械共振頻率）有關(guān)，他們?nèi)叩年P(guān)系為：Qm=f0/△f這是對(duì)單自由度的機(jī)械或電學(xué)系統(tǒng)共振尖銳度或頻率選擇性的度量，有機(jī)械品質(zhì)因素Qm和電學(xué)品質(zhì)因素Qe兩類(lèi)。特別要指出，機(jī)械品質(zhì)因素Qm是換能器諧振特性、頻帶寬度或阻尼的一個(gè)量度，尤其是阻尼對(duì)換能器的工作狀態(tài)有非常密切的關(guān)系。Qm對(duì)換能器產(chǎn)生的波形和接收時(shí)的響應(yīng)曲線等有著重要的影響。機(jī)械品質(zhì)因素Qm的定義為：Qm=ω0M/Rm=π/δ≈f0/△f式中：ω0諧振時(shí)的角頻率，即ω=2πf0；f0機(jī)械共振頻率；△f頻帶寬度，（f2f1），這里的f1和f2分別是低于和高于f0的頻率，在該頻率處速度振幅將下降到它的極大值（諧振點(diǎn)）的1/（21/2），即20lg1/（21/2）=3dB；M振動(dòng)系統(tǒng)的等效質(zhì)量，這在通常是把換能器當(dāng)作具有分布常數(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)定的；Rm換能器機(jī)械阻抗的力阻分量，它相當(dāng)于換能器中的能量消耗；δ這是一個(gè)作自由振動(dòng)但有阻尼的換能器的對(duì)數(shù)減縮，它等于Rm/2f
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