ما هو محول الضغط الكهرضغطي

                             ما هو محول الضغط الكهرضغطي

 إذا تم ربط لوحين سيراميك بيزو ممدودين بنفس السُمك والاستقطاب معًا، فإن اهتزاز الانحناء يمكن أن يحدث محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية عندما يتم تمديد أحدهما ويتم تقصير الآخر عن طريق تطبيق مجال كهربائي مثير. كما هو مبين في الشكل 3أ، يتم استقطاب الرقاقتين الخزفيتين في الاتجاه المعاكس وتوصيلهما على التوالي بمصدر الطاقة. يوضح الشكل 3 ب الاتصال المتوازي بين اثنين مستشعر كهربائي بحلقة بيزو بنفس اتجاه الاستقطاب. في كل من الصفائح الخزفية اللاصقة، يتم تحفيز حقل كهربائي واحد فقط لتوليد اهتزاز الانحناء. وبالمثل، فإن ربط لوحتين من السيراميك الكهرضغطي بصفيحة معدنية رفيعة واحدة أو ربط لوح خزفي واحد بصفيحة معدنية رفيعة واحدة يمكن أيضًا أن يولد اهتزاز الانحناء.

 العلاقة بين تردد الرنين fr لوضع اهتزاز ثني السماكة وطول l للورقة والسمك الإجمالي t للورقة اللاصقة هي حيث N lt هو ثابت التردد. وضع الاهتزاز سمك مستشعر الكرة الانضغاطية مناسب لنطاق التردد من 500 هرتز إلى 100 كيلو هرتز. حجم هذا النوع من الهزاز بشكل عام هو (k هو عرض قطعة السيراميك). إن خاصية وضع اهتزاز قص السماكة هي أن سطح القطب الموازي لاتجاه الاستقطاب. تحت تأثير المجال الكهربائي المتناوب، يقوم السيراميك الضغطي بتوليد اهتزاز القص في اتجاه السُمك. طريقة القص سمك محول الطاقة الانضغاطي ذو درجة الحرارة العالية ويستخدم بشكل أساسي في نطاق التردد العالي من 10 إلى 60 كيلو هرتز، ولن يتم وصفه هنا بالتفصيل. من السهل نسبيًا إثارة في مقياس المسافة بالموجات فوق الصوتية، ينبعث محول الطاقة الكهرضغطية موجات فوق صوتية، ويجب أن يكون سعة اهتزاز محول الطاقة كبيرًا. ولذلك، فمن الأفضل اعتماد وضع الاهتزاز الانحناء بيزو بيمورف للصوت الشامل . في الوقت نفسه، نظرًا لأن المعاوقة الصوتية للهواء منخفضة للغاية، فمن المستحيل على مادة كهرضغطية نموذجية تحقيق مطابقة المعاوقة معها، وبالتالي يجب أيضًا تحقيق ذلك عن طريق طبقة انتقالية.

 لقد وجد أن الصفائح الخزفية الكهرضغطية والصفائح المعدنية الرقيقة مرتبطتان ببعضهما البعض. باستخدام السيراميك الكهرضغطي كمصدر للإثارة، يمكن إنشاء وضع اهتزاز منحني، ويتم الحصول على سعة أكبر، وتكون المعاوقة الصوتية لـ Hifu بيزو للجهاز الحراري أصغر، ويمكن تحقيق مطابقة المعاوقة الصوتية مع الهواء. . هذه المقالة هي استخدام شكل هيكل مرتبط بصفائح السيراميك والصفائح المعدنية الرقيقة، ويظهر الرسم التخطيطي لها في الشكل 4. يمكن أن تعمل الصفائح المعدنية الرقيقة أيضًا كطبقة واقية، والتي تحمي السيراميك الكهرضغطي والأقطاب الكهربائية، وتمنع التآكل والضرر. يمكن أن تستخدم مادتها سبائك التيتانيوم والنيكل والكروم عالية الثبات. نظرًا لأن الصفائح المعدنية أرق، فإن معدل النقل المتبادل لضغط الصوت أكبر، لذلك تم تصميم الصفائح المعدنية لتكون رقيقة جدًا، بشكل عام حوالي 0.1 مم.