超聲波流量計主機與探頭原理探討 十五
⑥換能器的頻率特性:所謂頻率特性就是換能器的主要參數,如功率、聲壓、阻抗和靈敏度等隨頻率變化的特性。在接收換能器中寬頻帶可獲得窄脈沖、短余振時間波形,獲得極高的縱向分辨率。
為了提高探頭發射超聲波的效率,常在晶片背面裝上阻尼塊以增大晶片的振動阻尼,并吸收晶片背面發出的超聲波;同時,為了保證聲能損失小、方向性強,必須把壓電材料封裝在聲楔中,聲楔應具有良好的透聲性能,常用有機玻璃制成。在一般工業領域,通常接收和發射的傳感器使用完全相同的材料,做成完全一樣的結構,可以互換使用或進行雙向收發[15],這樣不僅可以降低成本,而且在一定程度上減小了測量誤差。
2.2.3 超聲波流量計換能器的驅動信號對其工作特性的影響
任何一個換能器都有其中心頻率,要使換能器工作在最佳狀態,其驅動信號頻率應與換能器的中心頻率一致。一般可采用單脈沖信號及連續脈沖信號作為換能器的驅動信號,驅動信號的主要性能參數為脈沖寬度與脈沖幅度,這兩個參數對于縮小盲區,提高探測精度有重要意義。無論什么驅動信號,在換能器正確安裝的前提下,脈沖寬度的大小與換能器頻率之間存在著一最佳關系式,當脈沖寬度滿足該關系式時,可使換能器輸出的信噪比最高。
超聲波流量計