超声换能器 超声换能器Ultrasonic transducer是在超声波频率范围内实现声能和电能相互转换的换能器主要分为三类发射器接收器和收发两用型换能器用来发射超声波的换能器称为发射器当换能器处于发射状态时将电能转换为机械能再转换为声能用来接收声波的换能器称为接收器当换能器处于接收状态时将声能转换为机械能再转换为电能在有些情况下换能器既可用作发射器又可用作接收器称为收发两用型换能器它是超声技术的核心内容和关键技术之一广泛应用于无损检测医学影像超声显微镜指纹识别及物联网等领域 与雷达声纳类似超声换能器多用于利用回波信号评估目标物体的系统通过测量超声信号收发的时间间隔可以确定目标物体与换能器间的距离被动式超声传感器实际上就是检测超声波信号的麦克风按照实现超声换能器机电转换的物理效应的不同可将换能器分为电动式电磁式磁致伸缩式压电式和电致伸缩式等目前理论研究和实际应用最为广泛的是压电超声换能器 通常发射换能器工作频率等于其本身的谐振基频以获得最佳工作状态被动式接收换能器的工作频率为一较宽频带同时要求换能器自身的谐振基频比频带的最高频率高以保证换能器有平坦的接收响应 从维度上来讲换能器通常包含单个或多个阵元从而有单阵元探头线阵探头面阵探头和环阵探头等单阵元超声换能器相对容易制造但必须通过高线性精度的机械驱动以获得超声图像这限制了它的刷新频率和成像质量超声换能器阵可以通过电子控制从而快速获得多维度的信息结合相控阵技术可以控制超声波束的偏转和聚焦进一步提高分辨率灵敏度和输出功率 未经极化的压电陶瓷中的电轴取向杂乱不具压电效应经过极化工序处理后才能显示压电效应极化过程就是在压电陶瓷上加一个强直流电场使陶瓷中的电轴沿电场方向取向排列