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超声波换能器的导纳图原理

发布时间:2022-06-30   点击次数:460次

导纳图是导纳(垂直轴)与频率(水平轴)的关系图。 对于由压电陶瓷驱动的叠层,每个“谐振"的导纳将由一个导纳峰值(对应于串联谐振)和随后的导纳倾角(对应于并联谐振)组成,频率稍高一些。

什么是导纳

施加一伏电压时流过的电流,[mho] 导纳是阻抗的倒数。高导纳(低阻抗)是串联谐振中设计合理的堆栈的一个指标,而低导纳则表示有较高损失。

符号:Y

单位: Siemens  S

定义:在电气工程中,导纳是衡量电路或设备允许电流流动的难易程度

G:以西门子为单位测量的电导

B:以西门子为单位测量的电纳

导纳图的意义

超声波换能器在生产完毕后,一般会用阻抗分析仪来测试,通过阻抗分析仪测试后会有一张换能器导纳曲线图来表示超声波换能器的各种指标。


换能器导纳图
换能器导纳图


通过换能器导纳曲线图就可以知道换能器的多项重要指标:

  1. Fs[Hz]:是换能器的中心频率。图中所示为20015.2Hz。

  2. F1[Hz]和F2[Hz]:表示换能器的带宽范围,超声波换能器带宽范围为20001.8~20027.1Hz。

  3. Qm:简称Q值,Q值越大换能器的灵敏度越高,后振时间越长;Q值越小换能器的灵敏度越低,后振时间越短。

  4. Gmax[毫秒]:179.925995

  5. R1[ohm]:最小阻抗,单位为欧姆。

  6. Fp[Hz]:反振频率,单位为赫兹。

  7. Jeff:机电耦合系数

  8. CT[nF]:单位是纳法拉,静态电容值。用于功率超声,如焊接、清洗,该指标用于匹配电感。、

  9. C0[nF] 和 C1[nF]:将两者相加 = CT。

  10. C0[nF]:自由电容。

  11. C1[nF]:动态电容。用于功率超声,如焊接、清洗,该指标用于匹配电感。

  12. L1[mH]:电感值,单位为毫亨。

  13. Zmax[kohm]:蕞大阻抗,单位为千欧。




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