超聲波流量計使用編碼技術(shù)的探討 三十

4．1超聲換能器簡介

超聲換能器是實現(xiàn)機械能和電能轉(zhuǎn)換的傳感器，按照能量轉(zhuǎn)換的機理和利用的換能材料，可以分為壓電換能器、磁致伸縮換能器、靜電換能器即電容型換能器、機械型超聲換能器等。

目前，發(fā)展最快的兩種換能器是壓電陶瓷換能器和靜電換能器。其中靜電換能器是在電容傳聲器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，一般由金屬薄膜或涂有金屬層的介電薄膜和背電極組成。在薄膜和背電極之間加一偏置電壓，當(dāng)聲波作用于薄膜表面時，薄膜受迫振動，從而改變薄膜與背電極之間的電容量，引起兩者間電壓的變化；而電容量的變化與聲壓的大小有對應(yīng)關(guān)系，這就是電容換能器的接收機理，因此，在電容換能器上加一交變電壓時，靜電的相互作用也會使薄膜振動，而向空間發(fā)射聲波。

壓電陶瓷換能器是采用雙壓電陶瓷晶片，當(dāng)在晶片上加以大小、方向不斷變化的交流電壓時，壓電效應(yīng)會使陶瓷晶片產(chǎn)生機械變形，并發(fā)出機械波，該機械波的大小和方向與外加電壓成正比；與此相反，如果在壓電陶瓷晶片上有機械波作用，晶片就會產(chǎn)生機械變形進而產(chǎn)生電壓信號。

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