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我们如何发射超声波?

日期: 2023-08-18点击次数: 73
发射超声波

超声波是由振动产生的。

声音通常是由物体的振动产生的。

为例。声音是通过摇动声带来震动空气而发出的。类似地,振动也会产生超声波。产生振动的方法有很多种。其中,对于超声而言,利用压电陶瓷将电能转化为振动能的方法得到了广泛的应用。

超声产生振动的周期较短或频率较高。这就是超声波的特性。

什么是压电陶瓷?

通过施加电压可以拉伸和收缩的特殊陶瓷

压电陶瓷是一种由氧化钛或氧化钡等高纯度粉末烧结而成的多晶陶瓷。

当对压电陶瓷施加强力作用时(施加机械能),压电陶瓷就会产生电压(正常压电效应);

反之,施加电压时,压电陶瓷就会根据电压的极性发生拉伸或收缩(反向压电效应)。通过这种方式,压电陶瓷可以将电能转化为机械能,反之亦然(压电效应)。

通过施加极化处理(在高温下对陶瓷施加直接高压,使其自发极化方向均匀),压电效应被赋予陶瓷。

使用压电陶瓷发射超声

在压电陶瓷上放置交流电压

通过在压电陶瓷上安装电极,并设置一个交变电压,压电效应使陶瓷振动发出声音。交流电的频率决定了声音的频率,当频率超过20kHz时就会产生超声波。

使用共振频率的振动可以产生振幅较大的超声。由于谐振频率取决于陶瓷的形状,因此压电陶瓷被制成适合于获得所需频率的形状