压电陶瓷换能器摇手鼓轮的精度

根据换能器的功能,大体上按照发射型,接收型,收发型来选用陶瓷,分别对应pzt8,pzt5,pzt4，参数主要包括：d33,Fr,Fp,D,Cp0。陶瓷片的用量根据功率极限来算，一般为0.3W/kHz/cm^3，厚度要根据响应或者灵明度来选取，计算起来就比较麻烦了，这里也说不清楚，要看看书了。有了体积和厚度，片数也就差不多知道了。

在生理科学实验中，常用的换能器有：

1．生物电的引导电极 它能将离子电流转换成电子电流。电极多选用银、不锈钢、铂等材料制成，实验室引导动物心电图时常采用注射器针头作引导电极。

图4 张力换能器 图5 血压换能器

2．张力换能器（图4） 它能将各种张力转换成电信号。张力换能器有多种规格，根据被测张力的大小选用合适量程的换能器。常用的有5g、10g、50g和100g等。3．压力换能器 它能将各种压力如血压、呼吸道气压转换成电信号。压力换能器根据测量对象的不同，可分为血压换能器（图5）和呼吸换能器（图6），血压换能器用于测量高的压力（-50~360mmHg）,而呼吸换能器用于测量低的压力（-10~50cmH2O）。

4．流量传感器 它能将各种流体的流量转换成电信号。此类传感器应用光电或磁电原理工作。

图6 呼吸换能器

（三）换能器使用注意事项

1．在使用时不能用手牵拉弹性梁和超量加载。张力换能器的弹性悬臂梁其屈服极限为规定的量程2～3倍，如50g量程的张力换能器，在施加了150g力后，弹性悬臂梁将不能恢复其形变，即弹性悬臂梁失去弹性，换能器被损坏。

2．防止水进入换能器内部。张力换能器内部没有经过防水处理，水滴入或渗入换能器内部会造成电路短路，损坏换能器，累及测量的电子仪器。

3．压力换能器不能碰撞，应轻拿轻放。压力换能器的内部由应变丝构成电桥，应变丝盘绕在应变架上，应变架结构精密，应变丝和应变架在碰撞和震动时，会发生断丝或变形。

4．压力换能器施加的压力不能超过其量程规定的范围。换能器的弹性膜片在过载情况下将不能恢复其形变，过载会发生应变丝断丝或应变架变形。

压电陶瓷片是一种电子发音元件，在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料，当在两片电极上面接通交流音频信号时，压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。压电陶瓷片由于结构简单造价低廉，被广泛的应用于电子电器方面如：玩具，发音电子表，电子仪器，电子钟表，定时器等方面。

超声波电机就是利用相关的性质制成的。

压电陶瓷片，只需加直流电压，就会工作，功率很小，电流很小

超声波振子：需要超声波信号振荡发生器进行产生超声波频率信号，然后经过开关型驱动电路板进行超声波电流放大，然后强大的电流来驱动振子产生超声波。

所以两者之间不能共用电路板，工作原理都不一样。

2、压电陶瓷片加锡，先对压电陶瓷片铜/钢基片加锡，由于铜/钢基片散热快，锡不能加多，只是焊接时间延长，一般要在2.5秒以上的时间才能让锡点可靠的附着在铜/钢基片上。再对镀银涂层加锡，要求锡焊点小，加锡时间小于1.5秒即可。

 一、超声波换能器使用中的常见问题

超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动, 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大, 所以会产生局部高温使塑料熔化, 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外, 还节约了塑料制品昂贵的模具费, 缩短了加工时间, 提高了生产效率, 有经济、快速和可靠等特点。

常见的问题

1、超声波换能器的晶片开裂、无力、易过载、电极片打火、电极片开裂、发热严重、怪声、漏波、晶片错位等

出现这类情况大致由于以下3种原因导致的

第一、超声波发生器（超声波电源或超声波电箱）或模具（超声波焊头/焊头）及装配有问题。

解决办法：检查这些部件安装是否存在问题，如果还是找不到原因，可以联系我们在线技术人员帮你解答，排查并解决问题。

第二、换能器、增幅器有问题。

解决办法：这种情况发生的可能性比较小，但是也会发生，

第三、双方的产品都没有问题，电容量和频率不匹配。

这是最常见的情况，若输入匹配不好，则表现为换能器无力，焊不牢。会造成换能器会过载，导致晶片错位开裂，破碎，螺杆断，铝裂或烧电箱功率管等情况。不过现在超声波设备都安装了自动检测，和过载保护报警装置，能有效的防止设备损坏的可能性。

解决办法：必须配置同频率超声波发生器、换能器、焊头在一起使用。

2、换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重

如前所述 因为陶瓷片是绝缘体，你几乎可以理解为换能器是不通电的，它只是相当于一个电容器。要使换能器工作，实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压，让换能器的电容充放电。压电陶瓷片在交变电场的作用下做同步伸缩变形，形成了整个换能器的纵向振动，从而带动变幅杆和模具振动。所以，若电容匹配不好，轻者是换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重，烧电极片、烧电源的大功率管。

解决办法：匹配好电容

3、换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉

而且随着长时间连续工作，换能器的温度会升高，导致电容也会升高且变化量可能会超过 50% ，若不能将电容有效地匹配掉，就会造成回路中电流电压相位差很大，功率因素很低，虚功高。看看电流很大，但换能器没力，易发热，且电源的功率器件也容易发热损坏。一般换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉很可能就是由此引起的。

解决办法：暂停使用，等到设备冷却后在开机工作，一般不是连续发震，超负荷工作的这种情况出现的比较少。

一、超声波换能器工作原理

    超声波换能器又叫超声波振子，将超声波发生器输出的电能或者磁能转换成相同频率的机械振动，超声焊接机用的换能器，目前有两种，第一种是，磁致伸缩型换能器，第二种是压电陶瓷换能器。第一种由于效率低，性价比低，还需外加直流极化磁场，因此目前超声焊接机已经很少使用。

    现在超声波焊接机设备大多采用的是第二种压电陶瓷换能器。由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。医用超声换能器（超声探头）的工作原理大体是相同的，其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。

压电超声探头的原理有点像雷达，压电陶瓷片在某一时刻发出超声波，超声波碰到物体后反射回来，探头转换成接收模式，将反射回来的超声波转换成电压信号。超声波的频率及被探测物体的质量变化将导致探头的输出信号的变化。现代压电超声探头由两组压电陶瓷片组成，在某一时刻一组压电陶瓷片发出超声波，而另一组压电陶瓷片接收超声波。

压电陶瓷片的谐振频率与其尺寸，厚度及材料有关，一般来讲较小，较厚及较硬的压电陶瓷片有较高的谐振频率。对超声波来讲应大于20kHz。

希望以上解释有帮助。

换能器按组成的压电元件形状分为薄板形, 圆片形, 圆环形, 圆 管形, 圆棒形, 薄壳球形, 压电薄膜等

换能器按振动模式分为伸缩振动, 弯曲振动, 扭转振动等

换能器按伸缩振动的 方向分为厚度, 切向, 纵向, 径向等

换能器按压电转换方式 分为发射型 ( 电-声转换) , 接收型 ( 声-电转换) , 发射/接收复合型等.

换能器按工作环境分为液体, 固体, 气体, 生物体等。

按规格:15K 20k