你真的了解超声波换能器的工作原理吗

超声波换能器又叫超声波振子，也称超声波振头。是一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率再传递出去，而它自身消耗很少一部分功率。所以，使用换能器主要考虑的问题就是与输入输出端的匹配，其次是机械安装和配合尺寸。

　　

　　换能器将AC转换成超声，也可逆向转换。通常指的是压电换能器或电容换能器。压电换能器作为一种电驱动装置，通常具有三层结构，即压电层、背衬层和匹配层。

　　

　　当施加电压时，压电晶体可以改变尺寸和形状；AC电压使它们在同样的频率下振荡并产生超声波。电容换能器使用导电隔膜和背板间的静电场。

　　

　　当施加外力时，压电材料可以产生电压，所以压电材料也可作为超声探测器。一些系统分别使用发射器和接收器，而其他也可将两个功能结合到单个压电收发器上。

　　

　　超声波换能器在合适的电场激励下能发生有规律的振动，其振幅一般10μm左右，这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。连上通过合理设计的变幅杆后，超声波的振幅可以在很大的范围内变化，只要材料强度足够，振幅可以超过100μm。

　　

　　因加工方式和要求不同，换能器的工作方式大致可分为连续工作（如花边机，CD机，清洗机，拉链机）和脉冲工作（如塑料焊机），不同的工作方式对换能器的要求是不同的。

　　

　　一般而言，连续式工作几乎没有停顿时间，但工作电流不是很大，脉冲工作是间歇的，有停顿，但瞬间电流很大。平均而言，二种状态的功率都是很大的。

　　

　　超声波换能器也可以使用非压电原理。例如：磁致伸缩。具有这种性质的材料暴露于磁场时会产生微小形变，可制成实用的换能器。