压电陶瓷电机超声波电机(压电陶瓷产生超声波

鑫锐电气 2022-12-31 23:42 编辑:admin 300阅读

1. 压电陶瓷产生超声波

超声波传感器主要是利用压电材料(晶体、陶瓷)的压电效应,其中超声波的发射器利用逆压电效应制成,将高频电振动转换为机械振动产生超声波;超声波接收器利用正压电效应制成,将超声波机械振动转换为电信号。

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。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。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

2. 压电晶体产生超声波

压电式超声波传感器是利用压电材料的压电效应原理来工作的。常用的敏感元件材料主要有压电晶体和压电陶瓷。

3. 压电材料产生超声波

超声波的产生是利用了晶体的逆压电效应。

超声波

频率高于20000赫兹的声波

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。

4. 压电陶瓷怎么产生超声波

超声波的接收和发射,是根据压电效应和逆压电效应实现的。

超声波在均匀介质中按直线方向传播,但到达界面或者遇到另一种介质时,也像光波一样产生反射和折射。

一、超声波发射和接收原理

具有压电效应的压电晶体受到声波声压作用时,产生电荷,即将超声波转换成电能; 反之,如果将交变电压加在晶体两端面的电极上,沿着晶体厚度方向将产生与所加交变电压同频率的机械振动,并向外发射超声波,实现电能与超声波的转换。

二、什么是超声波

超声波是一种波长极短的机械波,它必须依靠介质进行传播,无法存在于真空中。它在水中传播距离比空气中远,但因其波长短,在空气中则极易损耗,容易散射,不如可听声和次声波传得远,不过波长短更易于获得各向异性的声能,可用于清洗、碎石、杀菌消毒等。

5. 压电陶瓷产生超声波的原因

压电效应的原理是,如果对压电陶瓷施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应),反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。

如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能,这种相互对应的关系确实非常有意思。

6. 压电陶瓷产生超声波的原理

我认为超声波压电陶瓷属于无机非金属材料成分。

7. 如何找寻压电陶瓷换能器产生超声波的最佳工作频率

超声波成像需要三个步骤:发射声波,接受反射声波,以及信号分析处理得到图像。

超声波探头是通过压电陶瓷换能器发射超声波,不同的探头能够发射的声波频率不同。医学超声波频率一般是2-13MHz,声波频率越高,衍射越弱,成像分别率越高;但与此同时,频率越高,声波衰减也越快,穿透深度就小。因此,我们在探测心脏的时候,只能用频率较低的声波,否则探测的深度不够,虽然成像效果差一些;而在探测颈动脉、股动脉等表皮下方的血管时,就用频率高的声波,成像好清晰许多。实验中,我们采用的心脏探头为2-4MHz,血管探头为10MHz。

接收反射波的依旧是同一个超声波探头,压电陶瓷换能器将声波信号转换成电信号,之后电脑上的系统进行信号处理成像。

超声探头,从做到右依次是:心脏探头、血管探头、腹部探头B超

B型超声波显示的是探头面向的组织切面的二维灰度图。我们知道确定二维灰度图上的每个点需要3个信息,横坐标、纵坐标和灰度。这些是怎么得到的呢?由于超声波在人体内接触到组织会反射,不同的组织声阻抗不同,根据接收到的回波反射率计算得到声阻抗,对应于图上的灰度(如血管壁的组织声阻抗差不多,在图像上的灰度就差不多,就能看出来是血管的形状)。假设探头是一维的,那么探头上每一个探针的位置就对应一个横坐标。纵坐标是由发射和接收声波的时间差决定的,假设声波在人体中传播速度相同,那么时间越长表示反射组织的位置越深。最后由得到的灰度图,可以看到组织轮廓,并可以进行测量,如血管直径,面积等等。

当然,具体的成像过程远远比这个复杂,因为B超是实时的,如何区分发射波、反射波、如何去除噪音,放大信号,信号处理非常复杂,我也不清楚。但以上简单的描述,已经足够我们大致了解成像的过程。

8. 压电材料的什么效应可产生超声波

钛酸钡吧。它不是聚合物,而是无机化合物,当然是非金属了。

钛酸钡有这样的特性:当它受压力而改变形状的时候,会产生电流,一通电又会改变形状。于是,人们把钛酸钡放在超声波中,它受压便产生电流,由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱。相反,用高频电流通过它,则可以产生超声波。

几乎所有的超声波仪器中,都要用到钛酸钡。

除此之外,钛酸钡还有许多用途。例如:铁路工人把它放在铁轨下面,来测量火车通过时候的压力;医生用它制成脉搏记录器。用钛酸钡做的水底探测器,是锐利的水下眼睛,它不只能够看到鱼群,而且还可以看到水底下的暗礁、冰山和敌人的潜水艇等