分析壓電換能器的工作原理
利用壓電材料的正逆壓電效應制成的換能器，換能器顧名思義就是指可以進行能量轉換的器件。
通常我們所說的為電聲換能器，能夠發射聲波的換能器叫發射器；用來接收聲波的換能器叫接收器。例如壓電蜂鳴器就屬於電-聲換能器，通常可以用作報警器等。
壓電陶瓷換能片的原理是，當壓力或張力施加到陶瓷片上時，在陶瓷片的兩端會產生極性相反的電荷，並通過電路產生電流。這種效應稱為壓電效應。
如果由這種壓電陶瓷制成的換能器被放入水中，那麽在聲波的作用下，在換能器的兩端會感應出電荷，這是聲波接收器。此外，壓電效應是可逆的。 如果交變電場施加到壓電陶瓷片上，陶瓷片會不時變得越來越薄和厚，同時產生振動並發出聲波。因此，解決了超聲波發射器的問題。
擴展資料壓電陶瓷換能器有兩種材料：磁致伸縮金屬和壓電陶瓷。本文的目的是設計用於大功率機械超聲加工的換能器，因此只討論壓電陶瓷換能器。
壓電陶瓷換能器作為壹種能量傳輸網絡，存在能量轉換效率問題。轉換效率與換能器材料、振動形式、機械振動系統（包括支撐機構）的結構以及工作頻率的選擇有關。因此，在超聲換能器的設計中，應該考慮各種因素，如聲阻抗、頻率響應、阻抗匹配、聲學結構、振動模式和轉換材料，以及如何設計和協調這些因素，以使電聲轉換達到最佳值。
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