关于压电陶瓷片超声换能器的频率问题

压电陶瓷片是一种电声换能器，既可将声波或超声波的机械能转换成电信号，亦可将电信号转换成声波或超声波。

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。

2、频率，是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f或ν表示，单位为秒分之一，符号为s-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用，在电磁学、光学与无线电技术中也常使用。

3、超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”，广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

功率放大器从设备的兼容性、操作互通性的考虑，具有完整的输出保护电路（输出过流、过压保护），可配套任意品牌和型号的信号发生器，进行连接从而快速的搭建实验测试平台，可灵活控制输出电压和功率，最大输出18A的大电流，1600Vpp的电压，频率范围DC-24MHz。

功率放大器应用：电子类教学实验、超声波探伤、EMC信号加注、压电元件的驱动、磁性材料的磁化特性(B-H曲线)测量等。

陶瓷片的振动频率是以它的材质能够产生的振动频率来确定的，大而厚的频率低，小而薄的频率高。

压电陶瓷的厚度对超声电机的性能有着重要的影响。一般来说，压电陶瓷的厚度越大，其产生的振动能量就越大，从而可以驱动更大的负载。但是，压电陶瓷的厚度也不能无限制地增加，因为过大的厚度会导致振动频率降低，从而影响超声电机的工作效率。

因此，在设计超声电机时，需要根据具体的应用需求来选择合适的压电陶瓷厚度。一般来说，压电陶瓷的厚度应该在几百微米到几毫米之间。此外，还需要考虑压电陶瓷的材料、尺寸、形状等因素，以及电极的设计等因素，来优化超声电机的性能。

总之，压电陶瓷的厚度是超声电机设计中需要考虑的重要因素之一，需要根据具体的应用需求来选择合适的厚度，以达到最佳的性能表现。

超声换能器是将电能转化为机械振动并放大振幅的部件，主要包括超声换能器，超声波变幅杆和超声波焊头。超声波塑料焊接机上的超声换能器的工作原理，就是利用压电陶瓷材料的逆压电效应产生振动工作的。

将一压电晶体置于外电场中，在电场的作用下，引起晶体内部正负电荷重心的移动，这一极化位移又导致晶体发生形变，这就叫做逆压电效应。

扩展资料：

超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等；按工作环境分为液体、气体、生物体等按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。

超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应, 对清洗件上的污物产生的机械起剥落作用, 同时能促进清洗液与污物发生化学反应, 达到清洗物件的目的。超声波清洗机所用的频率根据清洗物的大小和目的可选用10～500 kHz, 一般多为20～50 kHz。

这是一个分离元件的超声雾化器原理图。包括三个主要部分：电源（AC-DC）部分、水位检测与保护部分、超声振荡与换能部分。

如果采用12V或者24V直流电源供电，第一个部分可以不用看。

水位检测与保护部分的工作原理：

水位高于探针A和B时，AB之间呈现一定的电阻，BG3导通，BG2也导通，BG2射极输出4V左右的电压，经R3和L3送到BG1基极，为BG1提供并偏置，BG1及外围元件构成的振荡电路工作。若水位低于探针A和B时，AB之间呈现很高的电阻，BG3截止，BG2也截止，BG1因无偏置而停振。从而防止换能器因缺水而损坏。如果不需要保护电路，只需要将R3接Vcc，并合理选择其阻值。

振荡与换能部分工作原理：

电路中的振荡器是一种由高频压电陶瓷片TD(超声换能器)组成的工作振荡器，其振荡频率为1.65MHz(决定于选定的TD)。晶体三极管BG1和电容器C1、C2等构成电容三点式振荡器电路。

C1和电感L1等效并联的谐振频率比工作频率低，其作用是决定工作振荡器的振荡幅度；C2 和电感L2等效串联的谐振频率比工作频率高，其作用是决定工作振荡器的反馈量，以保证振荡器起振和维持电路的可靠振荡。压电陶瓷片TD具有很大的等效电感，它除决定电路的工作频率外，同时又是雾化器的工作负载。

若更换压电陶瓷片TD，无需调整电路其他参数，其振荡器频率也能自动跟踪新的压电陶瓷片的频率而工作。