超聲波流量計探頭及換能器原理  二

在作為發射器工作時，電容器兩端除加上了固定偏壓外，還加上了信號電壓（交變電壓），兩極間將因有相互吸引力存在而使振動膜發生振動。已充電的電容

器兩極間相互吸引力為：F≈εr·S·U2/d2式中：εr-相對介電常數；S-電極的相對面積；U-施加電壓（信號電壓）；d-電極間距離吸引力F的大小與電壓的正負無關，這種靜電吸引力垂直于電極表面，故只能激發出縱波。電容式換能器的振動膜厚度在50微米左右時可激發出頻率達10～200MHz的縱波。常用的電容式換能器有電容式傳聲器、錄音機上的外錄話筒等，其特點是頻率特性響應好，但缺點則是其保養維護要求較高（如防塵、防潮、防熱等以防止膜片松弛），此外，其供電系統較復雜，需和放大器裝在一起且不能使用較長的電纜，使用起來有不便之處。

除了上述幾種常用的電聲換能器外，還有利用駐極體材料做成的靜電換能器，如駐極體傳聲器和駐極體耳機，其特點是不需要外加偏壓。駐極體材料早期采用聚酯、聚碳酸酯等聚合物，但由于其電荷穩定性較差（特別是在潮濕環境下），現已很少使用。近年來已廣泛應用了具有良好的電荷穩定性的氟塑料，如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯以及聚丙烯等，還有聚偏氟乙烯還用于壓電駐極體。

超聲波流量計