压电陶瓷换能器与磁致伸缩换能器的区别

2020-06-17 09:49:41

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声波换能器有压电陶瓷换能器和磁致伸缩换能器两种类型应用于功率超声应用。压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野，它制作方便，可操控强，灵敏度高，机电耦合性好。基于压电陶瓷开发的换能器包括功率超声换能器和检测超声换能器。压电换能器，它的核心部件就是压电晶片。压电晶片可以在压力的作用下发生形变，从而导致晶片本身发生极化，在晶片表面出现正负束缚电荷，此效应为压电效应。并且，压电效应具有可逆性，即对晶片施加电压后会发生形变。

1.发挥效用的方式不同。每个设计以不同的方式执行此操作。磁致伸缩换能器实质上是由重镍或合金芯制成的电磁体，其上缠绕有导线。当电流通过电线产生脉冲时，磁芯将以与超声波发生器的输出频率匹配的频率振动，从而使超声波设备发挥功用。压电换能器是由锆钛酸铅之类的压电材料制成的。锆钛酸铅是一种常见的压电材料，当提供适当的频率和电压时会相应地膨胀和收缩。与磁致伸缩换能器的50-60％的电效率相比，压电陶瓷换能器可提供95％+的电效率。

2.频率范围不同。典型的超声频率范围为20至200 kHz。为磁致伸缩系统选择超声波频率很容易，因为它的选择非常有限。由于磁致伸缩换能器的物理尺寸限制，其固有地受限于以低于约30 kHz的频率工作。压电换能器在此范围内不受频率限制。

3.能源效率不同。压电换能器效率非常高，因为一步就将电能直接转换成机械能。将功率直接施加到压电活性陶瓷会导致其改变形状并产生声波。磁致伸缩换能器的设计导致它的效率较低。磁致伸缩系统依靠电能到磁能然后再从磁能到机械的双重转换来产生声波。

压电陶瓷换能器