超聲波流量計探頭及換能器原理  一百

[4]厚度振動機電耦合系數Kt--在超聲檢測技術中，最主要應用的是厚度振動型壓電晶片，因此Kt值越大，表明機電轉換性能越好，也就是換能器的靈敏度越高。

[5]徑向振動機電耦合系數Kp--壓電晶片在作厚度振動時，也有徑向振動同時存在，它對厚度振動會發生干擾而導致波形失真、雜波增多或增大等，為此希望Kp值應越小越好。

在綜合考慮時，通常取Kt/Kp值越大越好。

[6]介電常數ε--壓電晶片涂附電極后即構成一個電容器，其電容量的大小符合C=εA/t，即與介電常數ε、電極相對面積A和電極間距（晶片厚度）t相關。在電路中，電容量小時意味著容抗大，適合用作高頻壓電元件，特別是超聲檢測換能器多工作在兆赫茲頻率范圍，因此要求壓電材料的ε小些為好。相反，在用于制作低頻壓電元件（如音頻范圍的揚聲器、話筒等）時，則宜選用ε較大的材料以滿足大容量、低容抗的匹配要求。

應當注意到：ε的數值還與換能器的機械自由度有關，即機械夾緊狀態與機械自由狀態的介電常數是不同的，故有εe、ετ的區別。此外，ε與頻率的關系也比較敏感，故要以具體工作頻率為條件實際測定ε值。

[7]厚度振動頻率常數Nt--超聲檢測技術中主要利用厚度振動型壓電換能器，故壓電材料的Nt值越大，意味著相同厚度的壓電晶片有較高的諧振頻率，或者說在同一諧振頻率下其晶片厚度較大，從而便于加工制作高頻元件，故應選擇Nt值較大的材料為好。

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