压电微机械超声换能器（PMUT）案例分享网络研讨会

美国水声换能器制造商，鱼探仪声呐，CHIRP技术介绍MIBS 2012 CHIRP Presentation.pdf

网络技术-综合布线-水声宽带换能器匹配技术研究.pdf

水声发射换能器种类繁多，通常按工作频率加以区分．在低频段给出了几种工程上常用的低频大功率换能器的结构形式，并讨论了提高换能器工作极限的技术途径，同时还指出速度控制对低频声基阵的重要性．在中频段主要给出了拓展换能器工作带宽的各种结构形式及一种新的设计方法，并讨论了新材料应用及宽带匹配技术．在高频段给出了陶瓷颗粒簇匹配层换能器的等效电路，同时分析了高频换能器基阵机电一体化设计的发展趋势．结果表明，新结构、新材料、新工艺仍是推动水声发射换能器不断发展的技术途径．

超声波换能器驱动和接收电路的研究讲述超声波电路原理、设计要点、编程。

对管道的检查对于安全使用此类设施至关重要。 为了实现该目的，已经开发了使用电磁声学换能器（EMAT）的试验传感器，该试验传感器可以产生在圆周方向上传播的SH模式板波。 它由围绕管道的循环电磁感应线圈和沿圆周方向布置在管道表面上的许多永磁体组成。 假定SH模式板波在圆周方向上传播的强度取决于圆周方向上的任何缺陷。 然后利用共振方法获得更强的接收信号。 结果，确认可以检测到共振状态。 然后评估信号强度与管道厚度之间的关系。 证实了在静态条件下可以检测到大约20％的壁厚。 最后，通过使用通过试验制造的轴向移动装置执行了移动测试。 准备了具有不同尺寸的钻孔的测试管。 已成功检测到根据钻孔大小不同的接收信号强度的变化。

2020年初在疫情中疯狂敛财的设备，主机对应20KHz换能器，现在共享给大家，毫无技术含量，内附 驱动板、主板、电源、PR调节小板四份文件，供大家参考

换能器板行业调研及趋势分析报告摘要

第四章 换能器分析模拟实例 4.1 压电材料参数与坐标变换 压电材料属各向异性材料，同一种材料的独立参数的个数和数值相同，但随 极化方向的改变参数矩阵的形式有所不同，可以通过坐标变换来获得，有关坐标 变换的问题在功能材料或压电学相关章节有详细描述，这里不做过多重复。在这 里仅以 PZT-4 材料作为实例给出变换结果，其它材料的参数矩阵可以参考写出。 ANSYS 采用 e 型压电方程： T c S eE D eS E E s = − = +     ε （4.1） 材料参数矩阵[C]=[CE]——恒 E 条件下的弹性矩阵；[ε]= [εS]——恒应变（钳 定）条件下的介电常数矩阵。后面的公式中为了方便略去上角标，其含义不变。 一般 PZT 压电陶瓷参数的描述定义极化方向为 3（z 轴）方向，在 xoy平面内 是各向同性的，因此有 C11=C22、C21=C12、C13=C23=C31=C32、C44=C55。PZT-4 压电 陶瓷的参数如下(王荣津，水声材料手册，科学出版社 1983 年，p145～147): z 方向极化状态： 弹性常数矩阵： [ ] 11 12 13 12 11 13 13 13 33 10 2 66 44 44 0 0 0 13.9 7.78 7.43 0 0 0 7.78 13.9 7.43 0 0 0 7.43 7.43 11.5 10 / 0 0 0 0 0 3.06 0 0 0 0 0 2.56 0 0 0 0 0 2.56 C C C C C C C C C C N m C C C                 = = ×                   （4.2） 介电常数矩阵： [ ] [ ] 11 9 0 0 11 0 33 370 3.27 370 3.27 10 / 635 5.61 r r r r C m ε ε ε ε ε ε ε ε −            = = = = ×                 （4.3） 其中真空中介电常数： 120 8.84 10 /C mε −= × （4.4） 压电应力常数矩阵： [ ] 31 31 33 15 15 5.2 5.2 15.1 12.7 12.7 e e e e e e −       −        = =                   N/V•m （4.5） 在 ANSYS 中可以输入材料顺性矩阵[S]和压电应变常数矩阵[d]。 上述参数矩阵对应 z 方向极化状态，一般设计建模可以通过适当调整，将结构 体的方位以极化方向为 z 轴方向设计构建几何模型，如此上述矩阵形式可以套用。 但不是所有的问题都可以这样处理，如有的问题中压电元件布放的极化轴方向客

利用ANSYS软件对压电陶瓷径向振动进行分析,分析发现15 mm×2 mm的压电陶瓷在20~95 k Hz内存在1个76.615 k Hz的最佳共振频率,不仅如此,研究还发现无论压电陶瓷厚径比t≥1还是t≤1,压电陶瓷归一化共振频率均在逐渐减小。通过对15 mm×2 mm压电陶瓷试验、理论计算和ANSYS仿真结果对比,证明了ANSYS软件在解决压电陶瓷径向振动共振频率的准确性和有效性。