換能器原理介紹-文庫吧資料
2025-06-22 12:39本頁面
【正文】 較低時(shí)，換能器的頻率響應(yīng)將趨于較平坦的曲線，獲得較好的，但也相應(yīng)降低了靈敏度。在接收狀態(tài)下，則應(yīng)使應(yīng)力脈沖（聲脈沖）施加到理想的接收換能器上時(shí)不會(huì)產(chǎn)生“振鈴”現(xiàn)象，輸出的電信號(hào)才能真實(shí)地再現(xiàn)應(yīng)力波的情況。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/2f0M對(duì)于Qm大的換能器，其頻帶寬度窄，在諧振頻率點(diǎn)上有較高的靈敏度，即諧振峰尖銳，一個(gè)短促的電脈沖就能使高Qm值的發(fā)射換能器有一個(gè)較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的“振鈴”存在（就像敲鑼，擊一下就會(huì)響一陣，然而在檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中則不希望出現(xiàn)這種“振鈴”干擾），或者，在接收時(shí)會(huì)因“濾波”作用（即截止頻率范圍窄）而使輸出的電信號(hào)不能準(zhǔn)確代表真實(shí)的寬頻帶超聲脈沖（同樣以敲鑼為例擊一下馬上用手捂住鑼面，則鑼聲短促即止）。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。[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關(guān)，這主要是用于接收換能器的性能，與頻帶范圍有關(guān)。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。[6]發(fā)送功率響應(yīng)：在指定方向上離開發(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）。[4]發(fā)送電壓靈敏度（發(fā)送電壓響應(yīng)）：這是用于發(fā)射換能器的性能，它指在某頻率下，在指定方向上，離開發(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)電壓之比，單位為帕/伏特（Pa/V），故此參數(shù)和[1]相反。[3]聲壓靈敏度（聲壓響應(yīng)）：接收換能器輸出端開路電壓與換能器接收
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