超聲換能器有多種不同的分類方法,如能量轉(zhuǎn)換原理和換能材料的分類、換能器振動模式的分類、換能器工作介質(zhì)的分類、換能器工作狀態(tài)的分類、換能器形狀的分類等。
那么,如何應(yīng)用超聲波傳感器呢?
超聲波換能器包括電路系統(tǒng)、機械振動系統(tǒng)軟件和聲學(xué)系統(tǒng)軟件,三者在換能器工作時巧妙地結(jié)合在一起。影響其研究方法是將電磁學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、聲學(xué)材料等方面的研究方法結(jié)合起來,并根據(jù)機電聲的比較,使三者可以采用統(tǒng)一的等效機電工程圖和等效方程,便于進行深入的科學(xué)研究。
為了闡明換能器的工作狀態(tài),有必要計算其機械振動系統(tǒng)軟件的狀態(tài)方程和電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程。換能器機械系統(tǒng)的工況方程(俗稱機械振動公式)是換能器處于工作狀態(tài)時機械振動系統(tǒng)軟件的力和振動速度的表達式,電路系統(tǒng)的殼體方程(俗稱電路狀態(tài)方程)描述了電路系統(tǒng)的振動特性。由于換能器的機械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)相互耦合,機械系統(tǒng)的振動將危及電源電路的平衡,電源電路的轉(zhuǎn)換也會危及機械系統(tǒng)的振動。因此,人們一直在利用這種方程來分析和討論換能器的特性。
根據(jù)換能器的三組基本表達式,可以對三種換能器的等效圖進行匹配。**種是等效機械圖,換能器等價于純機械系統(tǒng)的等效圖,第二種是根據(jù)機電工程將機械設(shè)備的部件和參數(shù)轉(zhuǎn)換為電源電路的元件和參數(shù),即換能器等效于純電路系統(tǒng),稱為等效電路原理圖。第三種是等效機電工程圖,包括電源電路和機械設(shè)備的等效圖。利用此等效圖,可以簡單地計算換能器的幾個關(guān)鍵性能參數(shù)。