struktura piezoelektrického ultrazvukového měniče

The ultrazvukový měnič je zařízení pro přeměnu akustického tlaku na elektrickou energii, které dokáže přeměnit povrchovou akustickou energii a elektrickou energii. Od roku 1917 francouzský vědec Paul Langevin objevil inverzní piezoelektrický jev, používá křemenné krystaly jako piezoelektrické materiály. První praktický sendvičový křemenný krystalový ultrazvukový měnič byl úspěšně vyvinut upnutím dvou ocelových transdukčních desek. matrice, konvexní pole podle počtu vibračních prvků.Fázované pole charakteristik zvukového paprsku se také vyvinulo z původního nezaostřovacího typu na jednorozměrné a dvourozměrné elektronické zaostřování a akustické zaostřování, tvar se také vyvinul do různých geometrických měničů, ale základní struktura jednotky se příliš nezměnila. Na obrázku je znázorněna struktura zákl piezoelektrický trubicový senzor , je vidět, že základní část ultrazvukového měniče je složena.

(2) Akustická odpovídající vrstva a podklad

Přizpůsobení lze rozdělit na elektrickou přizpůsobovací síť, akustickou přizpůsobovací vrstvu a impedanční přizpůsobení. Účelem je zvýšit výstupní výkon převodníku a ekvivalentní impedance uvnitř a vně musí být co nejblíže nebo stejná. Snížení energetických ztrát v důsledku nesouladu v procesu šíření. Ve vysílání piezoelektrický diskový prvek kvůli vstupní impedanci. Ne tak vysoký jako přijímací měnič, aby bylo možné přenést co nejvíce ultrazvukové energie do tkáně, je zapotřebí elektřina Impedanční přizpůsobení sítě.

V elektrické přizpůsobovací síti, za předpokladu, že impedance převodníku je plyn a elektrická impedance zdroje je plyn, lze poměr primárních transformátorů vyjádřit podle poměru mezi primárním a sekundárním dílem transformátoru a Piezoelektrický snímač z materiálů P5A . Ekvivalentní kapacita CO se získá zjištěním kapacity odpovídající ladícímu obvodu, kterou lze vyjádřit jako rezonanční frekvenci přizpůsobovacího obvodu uprostřed snímače. Je známo, že srdeční frekvence je známá. V ladícím obvodu RLC lze výpočtem určit vhodnou přizpůsobovací indukčnost.

Akustická impedanční přizpůsobovací vrstva je také známá jako materiál nebo ochranná vrstva měniče, která je navržena tak, aby snižovala ztráty odrazem akustické energie. Zlepšení účinnosti přenosu zvukových vln. Mezi akustickou impedancí je velký rozdíl piezoelektrický prstencový krystalový materiál a materiál zátěže, aby se zlepšil přenos zvukových vln mezi piezoelektrickým plátkem a zátěží (tkáň, voda nebo akustická čočka). Zavedení akustické přizpůsobovací vrstvy je horní vrstva vhodné tloušťky a charakteristiky akustické impedance a akustického útlumu, Zlepšení citlivosti a šířky pásma měniče je velkou pomocí.

(3) Ostatní konstrukce: dráty a pouzdro

Drát je nosič, který shromažďuje piezoelektrický materiál, aby generoval elektrický náboj a vedl elektrické signály. Elektrická impedance je často také elektricky přizpůsobena jako piezoelektrického diskového generátoru  materiál . Proto má vodivost materiálu elektrické vlastnosti mají určité požadavky. Vnější kryt působí jako konstrukční prvek měniče a obecně určuje velikost konečného měniče. Proto je pouzdro často vybíráno podle různých požadavků aplikace. V některých speciálních aplikacích je často nutné navrhnout mechanickou strukturu podle požadavků aplikace. Vnější plášť navíc chrání i vnitřní komponenty. Úlohou designu není pouze návrh tvarové struktury, ale také vlastnosti materiálu.