小功率弯振换能器的理论及实验研究

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小功率弯振换能器的理论及实验研究

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内容提示：在空气中产生和传播超声，主要的问题是空气介质的低声阻抗和高介质吸收。由于固体和气体的声阻抗相差甚远，因而存在严重的阻抗失配问题。为了获得有效的声波辐射，需要在辐射器和空气介质之间进行良好的阻抗匹配。由于声波频率的提高，空气中超声的吸收随之增大，导致超声的可探测到达距离受到影响。为了获得长距离的传播，辐射器必须有高的效率和指向性，一般换能器为实现低频段良好响应往往要以增加换能器的尺度为代价。弯曲振动换能器可以在不增加换能器尺度下达到低频段较好的响应，弯曲振动是压电体振动的一大类，人们采用压电振子做成弯曲振动，已获得体积小、频率低的器件。 产生弯曲振动的一种方式是利用压电陶瓷片或压电陶瓷片与金属片组成的复合双迭片和三迭片，其中包括圆形叠片结构和矩形结构。金属片和压电陶瓷片构成的弯曲振动压电陶瓷换能器具有谐振阻抗低、易于匹配外部电路、易于施加阻尼、结构简单和性能稳定的优点。当工作在低频时，，它的几何尺寸较小，是一种理想的低频谐振声源，而且能够在同一几何尺寸下，产生比纵向、厚度及径向振动频率低得多的共振频率。为了与空气的声阻抗相匹配，将压电陶瓷片与金属片粘合在一起。压电陶瓷片作为激励部件，当加上电压时，压电陶瓷片产生伸张运动，可使复合圆片产生弯曲振动，得到较

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