壓電陶瓷超聲波換能器選型及其原理介紹

壓電陶瓷超聲波換能器選用說明及其原理介紹

　　超聲波換能器全稱壓電陶瓷超聲波換能器，又叫超聲波振子，是一種能量轉(zhuǎn)換器件，壓電陶瓷晶片可以在壓力的作用下發(fā)生形變，從而導(dǎo)致晶片本身發(fā)生極化，在晶片表面出現(xiàn)正負(fù)束縛電荷，此效應(yīng)為壓電效應(yīng)。它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率（即超聲波）再傳遞出去，而它自身消耗掉很少的一部分功率（小于10%）。所以，使用超聲波換能器最應(yīng)考慮的問題就是與輸入輸出端的匹配，其次是機(jī)械安裝和配合尺寸。市面上超聲波機(jī)械種類繁多，客戶必須提供準(zhǔn)確可靠的指標(biāo)，才能保證公司提供的換能器產(chǎn)品能與貴公司的機(jī)器良好匹配，發(fā)揮最佳性能。

　因超聲波換能器品種繁多，本文只提供了部分超聲波換能器參數(shù)。
　?、?超聲波諧振頻率： f, 單位： KHz
　　該頻率是指用頻率發(fā)生器，毫伏表等通過傳輸線路法測得的頻率，或用阻抗特性分析儀等類似儀器測得的頻率。一般通稱小信號(hào)頻率。與它相對的是上機(jī)頻率，即客戶將換能器通過電纜連到驅(qū)動(dòng)電源上，通電后空載或有載時(shí)測得的實(shí)際工作頻率。因客戶的匹配電路各不相同，同樣的換能器配不同的驅(qū)動(dòng)電源表現(xiàn)出來的頻率是不同的，這樣的頻率不能作為訂貨依據(jù)。
　?、?超聲波換能器電容量： CT ，單位：PF
　　即換能器自由電容，一般可用電容電橋在400Hz-1000Hz的頻率下測得，也可用阻抗特性分析儀類似儀器。再簡單點(diǎn)，用一般的便攜式電容表測量也可滿足要求。
　?、?超聲波換能器工作方式
　　因加工方式和要求不同，換能器的工作方式大致可分為連續(xù)工作（花邊機(jī)，CD套機(jī)，拉鏈機(jī)，金屬焊接等）和脈沖式工作（如塑焊機(jī)），不同的工作方式對換能器的要求是不同的。一般而言，連續(xù)式工作幾乎沒有停頓時(shí)間，但工作電流不是很大，脈沖工作是間歇式的，有停頓，但瞬間電流很大。平均而言，兩種狀態(tài)的功率都很大的。

?、?超聲波換能器型式和最大功率
　　整機(jī)廠家可能對于不同用途和目的的機(jī)器的標(biāo)稱功率有不同的規(guī)定，換句話說，同樣的換能器用在不同的機(jī)器上標(biāo)稱功率可能是不同的。為避免產(chǎn)生岐義，客戶應(yīng)詳細(xì)說明換能器的結(jié)構(gòu)型式，如柱型、倒喇叭型等，及壓電陶瓷晶片的直徑和片數(shù)。
　　⑤ 安裝和配合尺寸
　　主要有變幅桿材質(zhì)，表面處理方式，形狀。換能器與變幅桿連接螺紋，變幅桿與模具連接螺紋，變幅桿法蘭盤處直徑、厚度、缺口或螺孔數(shù)量和位置。