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应用

超声波是通过换能器将高频电能转换为机械振动。换能器的特性取决与选材和制作工艺，同样尺寸外形的换能器的性能和使用寿命是千差万别的。常用的大功率超声波换能器，应用于超声波塑料焊接机、超声波金属焊接机、各种手持式超声波工具、连续工作的超声波乳化均质器、雾l化器、超声波雕刻机等设备。常用的 15KHz 20KHz 28KHz 35KHz 40KHz 55KHz 70KHz等产品 还可以根据客户特殊要求设计制作非标换能器，以满足各种需求。就一般而言,发射换能器在其谱振基频上工作时可获得l佳的工作状态,即能获得l大的电声转换效率和发射声功率。

磁致伸缩磁致伸缩有镍片换能器和铁氧体换能器。铁氧体换能器的电声转换效率比较低，使用一、二年后效率下降，甚至几乎丧失电声转换能力。镍片换能器的工艺复杂，价格昂贵，所以很少使用。压电晶体成熟可靠的是以压电效应实现电能与声能相互转换的器件，称为压电换能器。压电效应将电信号转换为机械振动。这种换能器电声转换，原材料价格便宜，制作方便，也不容易老化。常用的材料有石英晶体、钛酸钡和锆钛酸铅。石英晶体的伸缩量太小，3000V电压才产生0.01um以下的变形。钛酸钡的压电效应比石英晶体大20-30倍，但效率和机械强度不如石英晶体。锆钛酸铅具有二者的优点，可用作超声波清洗，探伤和小功率超声波加工的换能器。超声波换能器主要包括外壳、声窗（匹配层）、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆、接l收器等几大部分构成。压电换能器的应用十分广泛， 它按应用的行业分为工业、 农业、 交通运输、生活、医l疗及***等。

工作原理

超声换能器即是谐振于超声频率的压电陶瓷，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。超声换能器（超声探头）的工作原理大体是相同的，其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发l射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。按物理特性和使用材料的不同，换能器可分为两类:磁致伸缩换能器和电致伸缩换能器。

超声波换能器，其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷，利用的是材料的压电效应将电能转换为机械振动。一般情况下，先由超声波发生器产生超声波，经超声波换能器将其转换为机械振动，再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。

超声波换能器主要包括外壳、声窗（匹配层）、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆、接l收器等几大部分构成。

其中，压电陶瓷圆盘换能器起到的作用和一般的换能器相同，主要用于发射并接受超声波;而在压电陶瓷圆盘换能器的上面是接l收器，主要由引出电缆、换能器、金属圆环和橡胶垫圈组成，用作超声波接l收器，接受压电陶瓷圆盘换能器频带外产生的多l普勒回拨信号。微波电路与系统的设计中，无论是有源还是无源，都必须考虑匹配问题，其根本原因是低频电路中为电压与电流，而高频中导行电磁波不匹配就会发生严重的反射，损坏仪器和设备，文中阐述相应的解决方法。

　　超声波换能器即是谐振于超声频率的压电陶瓷，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。超声波换能器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（即超声波）再传递出去，面它自身消耗很少的一部分功率。 超声波换能器的种类：可分为压电换能器、夹心换能器、柱型换能器、倒喇叭型换能器等等。换能器的工作频率换能器工作频率的设计依据涉及传声媒质对超声波能量衰减的因素、检测目标(如缺陷)对超声波的反射特性、传声媒质的本底噪声以及辐射阻抗等等。