压电陶瓷超声波传感器的检测过程

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    点击次数:115 更新时间:2019年10月09日17:19:39 打印此页 关闭

    压电陶瓷超声波传感器的检测过程


    压电陶瓷超声换能器很早进入了人们的研究视野,它制作方便,可操控强,灵敏度高,机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。


    超声技术是一种广泛使用的无损检测技术,它以声学理论为基础,不断应用于电子、通信、医学、生物及物理领域。在现代检测技术中,利用超声技术研制的换能器以其灵敏度高、精度高等优点正在越来越受到人们的关注。


    压电陶瓷超声波传感器在工作的过程中,要是对压电陶瓷施加压力,这样会直接产生电位差,反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这是我们平常所说的超声波信号。也是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能,这种相互对应的关系确实非常有意思。


    压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成,在一定的温度下经极化处理后,具有压电效应。压电陶瓷超声换能器很早进入了人们的研究视野,它制作方便,可操控强,灵敏度高,机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。


    压电陶瓷超声波传感器在检测的过程中常用的换能器有压电式换能器、磁致伸缩换能器、电磁声换能器和激光换能器。常用的是压电换能器,它的核心部件是压电晶片。压电晶片可以在压力的作用下发生形变,从而导致晶片本身发生极化,在晶片表面出现正负束缚电荷,此效应为压电效应。并且,压电效应具有可逆性,即对晶片施加电压后会发生形变。在检测过程中,利用超声探头的逆压电效应可以产生超声波,利用压电效应达到接收超声波的目的。

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