struktur af piezoelektrisk ultralydstransducer

De ultralydstransducer er en lydtryk-elektrisk konverteringsenhed, der kan konvertere overfladens akustiske energi og elektrisk energi. Siden 1917 opdagede den franske videnskabsmand Paul Langevin den omvendte piezoelektriske effekt, den bruger kvartskrystaller som piezoelektriske materialer. transduceren er blevet udviklet til en multi-vibration element line array, en firkantet matrix, en konveks array i henhold til antallet af vibrationselementer.Phased array af lydstrålekarakteristika har også udviklet sig fra den oprindelige ikke-fokuserende type til en-dimensionel og to-dimensionel elektronisk fokusering og akustisk fokusering, formen har også ændret sig til en stor variation af transducere, men den grundlæggende struktur har ikke udviklet sig til en stor geometrisk struktur. Figuren viser opbygningen af ​​det grundlæggende piezoelektrisk rørsensor , kan det ses, at den grundlæggende del af ultralydstransduceren er sammensat.

(2) Akustisk matchende lag og bagside

Matching kan opdeles i et elektrisk matchende netværk, et akustisk matchingslag og impedansmatching. Formålet er at øge transducerens udgangseffekt, og den ækvivalente impedans inde og ude skal være så tæt som muligt eller ens. Reducere energitab på grund af mismatch i udbredelsesprocessen. I udsendelsen piezoelektrisk skiveelement på grund af indgangsimpedansen. Ikke så høj som den modtagende transducer, for at transmittere så meget ultralydsenergi som muligt ind i vævet, kræves elektricitet Impedansnetværksmatchning.

I det elektriske matchningsnetværk, hvis det antages, at transducerens impedans er gas, og kildens elektriske impedans er gas, kan forholdet mellem de primære transformere udtrykkes i overensstemmelse med forholdet mellem transformerens primære og sekundære, og P5A materialer piezoelektrisk sensor .Den ækvivalente kapacitans CO opnås ved at finde den kapacitans, som svarer til tuning kredsløbet, hvilket kan udtrykkes som matchende kredsløbsresonansfrekvens i midten af ​​transduceren.Det er kendt, at hjertefrekvensen er kendt. I RLC-afstemningskredsløbet kan en passende matchende induktans bestemmes ved beregning.

Det akustiske impedanstilpasningslag er også kendt som transducerens materiale eller beskyttende lag, som er designet til at reducere tabet af refleksion af akustisk energi. Forbedring af effektiviteten af ​​lydbølgetransmission. Der er stor forskel på den akustiske impedans mellem piezoelektrisk ringkrystalmateriale og belastningsmaterialet for at forbedre transmissionen af lydbølger mellem den piezoelektriske wafer og belastningen (væv, vand eller akustisk linse). Introduktionen af det akustiske matchende lag er det øverste lag af passende tykkelse, og den akustiske impedans og akustiske dæmpning er båndbreddens og transducerens store egenskaber, Im. help.it er det almindelige akustiske matchende lag og underlagsmateriale akustik.

(3) Andre strukturer: ledninger og kappe

En ledning er en bærer, der opsamler piezoelektrisk materiale for at generere elektrisk ladning og lede elektriske signaler. Elektrisk impedans er ofte også elektrisk afstemt som en skivegeneratormateriale  . piezoelektrisk Derfor har materialets ledningsevne elektriske egenskaber har visse krav. Det ydre hus fungerer som et strukturelt element af transduceren og bestemmer generelt størrelsen af ​​den endelige transducer. Derfor vælges huset ofte efter forskellige anvendelseskrav. I nogle specielle applikationer er det ofte nødvendigt at designe den mekaniske struktur i henhold til applikationskravene. Derudover beskytter den ydre beklædning også de indvendige komponenter. Designets rolle er ikke kun udformningen af ​​formstrukturen, men også materialets egenskaber.