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壓電陶瓷換能器材料的主要性能參數

2021-12-29 09:28:07

壓電應變常數表示當壓電晶體受到外界的單位電壓時,所產生的應變大小。壓電電壓常數表示當壓電晶體上受到外界單位應力時,所產生的電壓梯度大小。這兩個參數是衡量壓電晶體材料發射性能的重要參數,參數越大,發射性能越好,發射靈敏度越高。


壓電晶片的固有頻率和其厚度乘積是一個常數,稱為頻率常數N,由此看出晶片厚度與諧振頻率成反比,而超聲波的頻率主要取決于晶片的厚度和晶片中的聲速 。壓電陶瓷換能器在其中擔當著發射信號和接收信號的重要功能。


把壓電陶瓷換能器產生的一定頻率和幅值的超聲信號,通過發射電路打入液體內部,經過液體對信號的衰減,從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號。再通過聲衰減法的分析,有效得出液體的近似濃度。系統的軟件設計包括主程序,超聲測量程序,脈沖控制程序,脈沖收發程序,ADC采集控制程序以及時鐘和報警程序。


由于超聲技術的非接觸性等優點,嘗試把壓電陶瓷超聲換能器應用在液體濃度檢測系統當中。系統中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。壓電陶瓷換能器在其中擔當著發射信號和接收信號的重要功能。


把換能器產生的一定頻率和幅值的超聲信號通過發射電路打入液體內部,經過液體對信號的衰減,從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號。再通過聲衰減法的分析,有效得出液體的近似濃度。系統的軟件設計包括主程序,超聲測量程序,脈沖控制程序,脈沖收發程序,ADC采集控制程序以及時鐘和報警程序。


實驗中可以先對靜態液體進行測量,利用超聲衰減法,分析接收端收集的信號,進行包絡等處理,結合信號傳播路徑得出濃度信息。再對動態液體進行動態測量,信號傳播路徑要考慮到液體的流速,計算出大致路徑。



壓電陶瓷換能器

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