超声波传感器换能器的工作原理和其分类-买道传感网官网

提问者：匿名

时间：Thu Sep 17 17:54:11 CST 2020

Thu Sep 17 17:54:42 CST 2020

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工作原理：超声波传感器换能器是超声波焊接机的心脏，就像汽车的发动机一样。超声波传感器换能器是将超声波发生器输出的高频电能或磁能转换成同频率的机械振动。超声波换能器分为两种，一种是磁致伸缩换能器，另一种是压电陶瓷换能器。磁致伸缩换能器，由于其低效率、低成本的性能和需要额外的DC极化磁场，超声波焊接机已经很少使用。现在的超声波焊接机都使用压电陶瓷换能器。其基本原理是晶体材料的压电效应。这种材料在成熟场变形时，压电陶瓷晶体表面会有电荷，晶体内部会产生电场。当晶体受到外电场作用时，金片会变形，称为压电晶体材料，称为正电效应或反电效应。

分类:超声波换能器的设计直接关系到焊机的性能、稳定性和使用寿命。市场上使用的大多数压电陶瓷换能器根据振动形式有多种不同的类型，如径向振动模式、纵向复合振动模式、剪切振动模式、厚度振动模式等。工件的上模和下模在下表面被高频振动摩擦熔化后，在压力下焊接，以便于焊接效果。

压电陶瓷换能器该结构由压电陶瓷片、电极片、前后盖等组成。后盖板通常由重型钢制成，前盖板由轻质、高强度铝合金或钛合金制成。它利用压电陶瓷的纵向效应器、陶瓷元件的极化方向、电场方向和机械振动方向。

优点：1.大多数陶瓷部件的抗压强度都很大。当环境强度发生变化时，换能器的稳定性也会发生变化。由于陶瓷材料的缺点是允许的拉伸应力较小，大多数超声波装置都配备了过载系统，以防止过载时损坏换能器。

2.因为中间的收集部分由两个端面的轴向极化环上的一组电极轴组成，所以可以使用最大有效耦合系数k33。

3.环的数量和连接方式是可选的。

4.通过改变头尾金属盖板的材料尺寸，可以控制换能器的带宽、换能器前后的振动速度比和有效机电耦合系数等性能参数