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压电陶瓷换能器材料的主要性能参数

2022-09-29 04:41:06

压电应变常数表示当压电晶体受到外界的单位电压时,所产生的应变大小。压电电压常数表示当压电晶体上受到外界单位应力时,所产生的电压梯度大小。这两个参数是衡量压电晶体材料发射性能的重要参数,参数越大,发射性能越好,发射灵敏度越高。


压电晶片的固有频率和其厚度乘积是一个常数,称为频率常数N,由此看出晶片厚度与谐振频率成反比,而超声波的频率主要取决于晶片的厚度和晶片中的声速 。压电陶瓷换能器在其中担当着发射信号和接收信号的重要功能。


压电陶瓷换能器


把压电陶瓷换能器产生的一定频率和幅值的超声信号,通过发射电路打入液体内部,经过液体对信号的衰减,从接收换能器端可以接收到带有液体浓度信息的信号。再通过声衰减法的分析,有效得出液体的近似浓度。系统的软件设计包括主程序,超声测量程序,脉冲控制程序,脉冲收发程序,ADC采集控制程序以及时钟和报警程序。


由于超声技术的非接触性等优点,尝试把压电陶瓷超声换能器应用在液体浓度检测系统当中。系统中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。压电陶瓷换能器在其中担当着发射信号和接收信号的重要功能。


实验中可以先对静态液体进行测量,利用超声衰减法,分析接收端收集的信号,进行包络等处理,结合信号传播路径(管道直径)得出浓度信息。再对动态液体进行动态测量,信号传播路径要考虑到液体的流速,计算出大致路径。



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