匹配層壓電換能器的制作及其機電性能研究.pdf

1、壓電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)為獲得穩(wěn)定、可控的超聲波收發(fā)裝置提供了方便，極大促進了現(xiàn)代聲學(xué)的發(fā)展。截止到2008年利用壓電效應(yīng)已開發(fā)出無損探傷裝置、醫(yī)學(xué)超聲成像探測系統(tǒng)和水聲聲納等聲學(xué)器件，這些器件廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、民用醫(yī)療和國防軍事等領(lǐng)域。
　　壓電換能器的匹配層技術(shù)在近些年得到了飛速發(fā)展，逐漸成為研制壓電換能器的核心技術(shù)。壓電換能器輻射端添加的匹配層材料具有匹配負載聲阻抗的能力，可以有效拓寬換能器的工作頻帶，在增加換能器收發(fā)信息量，提高

2、超聲檢測設(shè)備分辨率和工作適應(yīng)能力方面起到了關(guān)鍵作用。
　　本文利用厚度伸縮振動模式壓電振子和匹配層壓電換能器的機電等效模型，準(zhǔn)確計算了振子和換能器的機械共振頻率、放大系數(shù)、電輸入阻抗頻譜和縱振運動速度的空間分布，研究了匹配層特性參數(shù)變化對壓電換能器機電性能的影響。通過引入橫向振動和時域有限差分發(fā)展了兩種改進算法，提高了計算精度。
　　根據(jù)壓電換能器的等效電路，分析了不同類型換能器電輸入阻抗與機械端輸入阻抗之間的關(guān)系，提出了換