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    焊接換能器的能量轉換及合理設計

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    焊接換能器是一種能量轉換器件,其性能描述和評價需要許多參數(shù)。換能器的特性參數(shù)包括共振頻率、頻帶寬度、機電耦合系數(shù)、電聲效率、機械品質因數(shù)、阻抗特性、頻率特性、指向性、發(fā)射及接收靈敏度等。

    焊接換能器不同用途的換能器對性能參數(shù)的要求不同,例如,對于發(fā)射型換能器,要求換能器有大的輸出功率和高的能量轉換效率;而對于接收型換能器,則要求寬的頻帶和高的靈敏度及分辨率等。因此,在換能器的具體設計過程中,必須根據(jù)具體的應用,對換能器的有關參數(shù)進行合理的設計。

    焊接換能器為了確定換能器的工作狀態(tài),必須求出它的機械振動系統(tǒng)的狀態(tài)方程式和電路系統(tǒng)狀態(tài)方程式。換能器機械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡稱為機械振動方程)是換能器處于工作狀態(tài)時,描寫它的機械振動系統(tǒng)的力和振速的關系式,而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡稱電路狀態(tài)方程式)是描寫電路系統(tǒng)的振動特性的。

    由于換能器的機械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是互相耦合的,所以機械系統(tǒng)的振動會影響到電路的平衡,而電路的變化也會影響到機械系統(tǒng)的振動,因此我們總是利用這些方程組分析、討論換能器的工作特性。

    成熟可靠的是以壓電效應實現(xiàn)電能與聲能相互轉換的器件,稱為壓電換能器。

    壓電效應將電信號轉換為機械振動。這種換能器電聲轉換效率高,原材料價格便宜,制作方便,也不容易老化。

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