超聲波流量計探頭及換能器原理  二十七

§2.3 電動式接收換能器

電動式接收換能器的工作過程是F→V→E→i，這里的F是聲波作用力（聲壓）。

一.機械振動方程式

聲壓Po作用在接收換能器振動膜片上的力為：F=γPoS式中：S-振動膜片的面積；γ-聲場畸變系數，這里引入γ的原因是由于接收換能器占據有一定的空間，以至所接收到的聲壓并不是真實的原自由聲場中的聲壓Po與聲波作用力F相平衡的作用力有兩個，一個是機械振動系統的反作用力V（Zm+Zr）--慣性力，另一個是感應電流產生的電磁力Bil，由此可得到機械振動系統的力平衡方程式，亦即機械振動方程式：γPoS=Bil+V（Zm+Zr）或者 F=Bil+V（Zm+Zr）

二.電路狀態方程式

當振動膜片以速度V振動時，線圈兩端的感應電勢為：U感=BlV

此時電路中有電流i，則可以得到接收換能器的電路狀態方程式：U感=i（Zo+Ze）式中：Zo-接收換能器的電阻抗；Ze-接收換能器負載（如放大處理及顯示電路）的電阻抗。

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