抑制宽带双激励换能器发射响应起伏的电学方法

• 作者: 张光斌 张小凤 林书玉 王峰 邓云云
• 来源期刊: 中国科学（技术科学）
• 关键词: 双激励换能器 发射响应起伏 等效电路 有限元
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1157-1165
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N092015-00370

摘要

针对双激励宽带换能器发射响应起伏较大的问题,本文提出了在前后压电陶瓷堆分别串联电阻来降低换能器工作频带内的发射电压响应起伏,拓展换能器工作频带的方法.推导了双激励换能器的等效电路,计算了在前后压电陶瓷堆分别串联不同电阻时换能器发射电压响应起伏随频率的变化关系,并通过有限元数值仿真证明,在前后压电陶瓷堆上串联合适的电阻,可以有效降低换能器发射电压响应在工作频带内的起伏.最后制作了工作频带在14～34 kHz的双激励超声换能器,测试了该换能器在串联不同电阻时的发射电压响应随频率的变化关系.实验测试结果表明在前后压电陶瓷堆串联电阻,可以有效地降低换能器的发射响应起伏,换能器在14～34 kHz的工作频带内发射电压响应的起伏由原来的12 dB降低到7.3 dB,换能器工作频带内的发射响应起伏得到明显的改善.研究结果对双激励宽带换能器的设计具有一定的意义.