想用压电陶瓷产生超声波,但是把压电陶瓷片直接接在信号发生器上却发不出超声波,是不是还需要驱动电路?
是的,需要加个功率放大器呢,不然信号发生器输出的电压驱动不起来,信号发生器在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源,但是一般的函数信号发生器无论是进口的还是国产的,最大电压输出都是10Vpp-20Vpp,电流输出很小,用户在做很多测试是电压以及功率都不够,功率放大器就需要作为驱动放大部分来配合信号源来工作。
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。
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。
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。
例如: 如果我们有一个20V 1.2F 尺寸为3×8.63的电容器,我想用400V 同样尺寸的电容器去代替,那我们选用的容量是
多少
1.2×(400/20)-1.5=13000uF ---( 0.013F@400V
大概就是这么个关系,LZ可以参考这个关系自己算,但对不对我不清楚。