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换能器

钱柜老虎机官网:换能器

作者:test    来源:未知    发布时间:2020-09-14 11:06    浏览量:
能够发射或接收声波,并完成声波所携带的信息和能量与电的信息和能量转换的装置,称为电声换能器,简称换能器。
SL-声源级,反映发射换能器辐射声功率大小。
提高声源级,即提高辐射信号的强度,相应也提高回声信号强度,增加接收信号的信噪比,从而增加声呐的作用距离。
PZT4(发射型):低机械损耗和介电损耗,大的交流退极化场、介电常数、机电耦合系数、压电常数,适合强电场、大振幅激励,用作发射。PZT5(接收型):高耦合系数、压电应变常数,优异的时间稳定性。 PZT8(大功率发射型):高抗张强度和稳定性,高机械Q值,适合大振幅激励。
自发形变,在压电陶瓷的晶格结构中,晶胞的大小形状与温度相关
t>Tc(居里温度),立方晶胞
t<Tc,c边增大,a,b边缩小,四角晶胞(菱方晶胞)
由于这种变化是温度变化时,晶胞自发产生的,因此称
自发形变。
由于压电陶瓷具有钙钛矿结构ABO3
t>Tc(居里温度),立方晶胞中正负离子的对称中心重合,不呈电性;
t<Tc,晶格变为四角晶胞,晶胞中正负离子的对称中心不再重合,产生电矩。
自发极化在居里温度Tc以下,晶胞发生自发形变的同时,又自发产生电矩,电矩的方向是沿着边长增大的方向,就是自发极化。四角晶胞:电矩方向是c轴方向;
菱方晶胞:电矩方向是菱方体的对角线方向。
极化强度:单位体积内电矩的矢量和。压电陶瓷内部包含许多电畴,极化方向杂乱无章,沿空间各方向均匀分布。因此电矩的矢量和为0,即极化强度为0。这种状态,被称为去极化状态
压电效应1.正向压电效应——压电陶瓷在受到外力作用时,除发生形变和内部产生应力外,还会产生极化强度和电位移,而且产生的极化强度和电位移与应变和应力成正比。2.反向压电效应——压电陶瓷在受到电场作用时,除产生极化强度和电位移外,还会发生形变和内部产生应力,而且产生的应变和应力与极化强度和电位移成正比。
压电陶瓷的电位移在量值上等于电极面上自由电荷的面密度
带宽在换能器的发射响应曲线上,低于最大响应3dB的两个频率差定义为换能器的-3dB频带宽度,简称带宽.
指向性换能器或基阵的发射响应或接收灵敏度的幅值随方位角的变化而变化的一种特性.
发射响应换能器或基阵在指定方向上,距其等效声中心1米远处所产生的球面波自由场声压与其输入端电学量之比
声源级在声场中指定方向上,距其等效声中心1米远处所产生的球面波自由场声压对应平面行波的声强级
辐射声功率描述发射器在单位时间内向水中介质中辐射能量多少的物理量
机电耦合系数是在理想状态下定义的,在理想状态下未转换的能量不是损耗掉,而是以弹性方式或介电方式储存起来.有效机电耦合系数
等效电路法换能器看为做机械振动的弹性体,依据波动理论可以得到他的机械振动方程;根据电路的规律可以得到电路状态方程;根据压电方程和机电类比可以建立换能器的机电等效图,换能器的工作特性和参数就可以通过机电等效图求得
复合棒换能器主要结构特点1为了得到大的前后盖板振速比,前盖板采用轻金属(硬铝,硬镁合金)后盖板重金属(钢,黄铜)2前盖板设计成喇叭形_降低Q值3压电片数目为偶数,相邻两片极化方向相反,并联连接4金属节板位于振动的节点上,用于固定换能器5用金属螺杆施加预应力,可以增加功率极限
接收灵敏度1畸变系数当接受器放入声场后声波会在接收器表面发生衍射,实际作用在接收器表面的声压Pr与入射波声压Pf(自由场声压)的关系Pr=rPf   (r畸变系数)2种类     自由场电压(电流)灵敏度   声压灵敏的电压(电流) 3自由场电压灵敏度换能器输出端的开路电压eoc与放入换能器前置换能器处的自由场声压Pf的比值Me=eoc/Pf
自噪声压电陶瓷在一定温度下内部分子的热运动产生的噪声(宽频噪声)自噪声的大小决定了水听器能够测量的有用信号的最小值.
等效噪声声压设有一正弦波入射到水听器上,输出电压的有效值等于水听器上自噪声在1Hz带宽上的均方根电压值,则入射声压的有效值称为等效噪声声压.
指向性的技术指标 主瓣指向性图中,中间波束具有最大声压,也称主波束 旁瓣主波束两侧的波束称为旁瓣或次波束全开角主瓣幅度降为零所夹的开角波束宽度主瓣幅度降至0.707所夹的开角最大旁瓣级 个数少使功率集中在主瓣,提高作用距离,便于判定目标方位.幅度小接收时,可以减少从旁瓣接收到的干扰信号和噪声指向性因数在声轴上,某一远场处的声强与同距离各方向的平均声强之比. 由于指向性因数是反映辐射能量集中程度的又称聚集系数
物理意义一个有指向性的发射器,在主波束方向上,其远场中某距离处的声强比同等功率下无指向性发射器在同一点处产生的声强大Rθ倍 指向性指数DI=10logRθ
乘积定理具有指向性的基元组成的基阵,其指向性函数是基元本身的指向性函数与点源组成基阵的指向性函数的乘积应用要求 使用乘积定理时基阵的指向性函数参考方向必须与阵中各基元的参考方向一致.


 
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