超聲波液位計測量方式研究與探討 十

2．2．2超聲換能器的主要參數(shù)

超聲波換能器的參數(shù)主要有：

(1)中心頻率：是指超聲波發(fā)射換能器的諧振頻率

(2)靈敏度：接收換能器靈敏度為施加0．1Pa聲壓時，所產(chǎn)生的電壓相對于lv／o．1Pa的分貝數(shù)；發(fā)射換能器靈敏度為施加1V電壓所產(chǎn)生的聲壓相對于0．1Pa／lV的分貝數(shù)。

(3)帶寬：中心頻率處靈敏度最高。當(dāng)離開中心頻率，靈敏度下降，當(dāng)下降到一定值(dB數(shù))時，兩頻率之間隔為帶寬。

(4)發(fā)射角：發(fā)射超聲波具有一定的指向性。

(5)電容：壓電陶瓷片兩極間的等效電容。

(6)電阻：壓電陶瓷片兩極問的電阻值。

另外，還有一些極限參數(shù)，如允許輸入電壓、溫度范圍、耐濕性等。本設(shè)計中選用T／R40-16型超聲波換能器。超聲換能器由壓電晶片、錐形喇叭、底座、引線、金屬外殼及屏蔽網(wǎng)組成。其中，壓電晶片是換能器的核心，錐形喇叭使發(fā)射和接收超聲波的能量集中，并使換能器有一定的指向角，金屬網(wǎng)可防止外界力量對壓電晶片和錐形喇叭的損害，金屬網(wǎng)也起保護(hù)作用，但不影響發(fā)射和接收超聲波。

在中心頻率40kHz處，超聲發(fā)射器所產(chǎn)生的超聲機械波最強，即在fo處所產(chǎn)生的超聲聲壓能級最高。而在fo兩側(cè)，聲壓能級迅速衰減，因此超聲波發(fā)射時要用非常接近中心頻率f0的交流電壓來驅(qū)動。同樣，接收換能器在中心頻率f0處輸出電信號的幅度最大，即在fo處接收靈敏度最高。因此，超聲波接收換能器具有很好的頻率選擇特性。

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