Struktur des piezoelektrischen Ultraschallwandlers

DasUltraschallwandlerist ein Schalldruck-Elektrisch-Umwandlergerät, das die akustische Energie und die elektrische Energie der Oberfläche umwandeln kann. Seit 1917 entdeckte der französische Wissenschaftler Paul Langevin den inversen piezoelektrischen Effekt, und verwendet Quarzkristalle als piezoelektrische Material wurde erfolgreich entwickelt, indem zwei Stahlplatten geklemmt wurden. Obwohl der Wandler ein Multi-Vibrations-Element-Linien-Array, eine quadratische Matrix, ein konvexes Array entsprechend der Anzahl der Vibrationselemente, entwickelt wurde. Nicht fokussierter Typ zu eindimensionaler und zweidimensionaler elektronischer Fokussierung und akustischer Fokussierung. Die Abbildung zeigt die Struktur der Basispiezoelektrischer RohrsensorEs ist ersichtlich, dass der grundlegende Teil des Ultraschallwandlers komponiert ist.

(2) Akustische Matching -Schicht und Unterstützung

Die Übereinstimmung kann in ein elektrisches Übereinstimmungsnetz, eine akustische Übereinstimmung und Impedanzanpassung unterteilt werden. Der Zweck besteht Verlust aufgrund von Missverhältnissen im Ausbreitungsprozess. In der ÜbertragungPiezoelektrisches ScheibenelementAufgrund der Eingangsimpedanz. Noch nicht so hoch wie der Empfangswandler, um so viel Ultraschallenergie wie möglich in das Gewebe zu übertragen, wird der Stromanpassung des Impedanznetzwerks erforderlich.

Im elektrischen ÜbereinstimmungsnetzP5A -Materialien Piezoelektrischer SensorDie äquivalente Kapazität CO wird erhalten, indem die Kapazität entspricht, die dem Stimmkreis entspricht, der als Übereinstimmungsresonanzfrequenz in der Mitte des Wandlers ausgedrückt werden kann. Es ist bekannt, dass die Herzfrequenz bekannt ist. In der RLC -Tuningschaltung kann eine geeignete passende Induktivität durch Berechnung bestimmt werden.

Die akustische Impedanz -Matching -Schicht wird auch als Material oder Schutzschicht des Wandlers bezeichnet, die den Verlust der akustischen Energiereflexionsreflexion verringern soll. Es gibt einen großen Unterschied in der akustischen Impedanz zwischen dempiezoelektrischer RingkristallMaterial und das Lastmaterial, um die Übertragung von Schallwellen zwischen dem piezoelektrischen Wafer und der Last (Gewebe, Wasser oder akustischer Linse) zu verbessern. Die Einführung der akustischen Anpassungsschicht ist die obere Schicht der angemessenen Dicke und die akustische Impedanz und akustische Dämpfungseigenschaften, die die Empfindlichkeit und Bandbreite des Wandlers verbessern, ist eine große Hilfe.

(3) Andere Strukturen: Kabel und Gehäuse

Ein Draht ist ein Träger, der piezoelektrisches Material sammelt, um elektrische Ladung zu erzeugen und elektrische Signale zu leiten. Elektrische Impedanz wird häufig auch elektrisch als apiezoelektrischer ScheibengeneratorMaterial. Daher hat die Leitfähigkeit des Materials elektrische Eigenschaften bestimmte Anforderungen. Das äußere Gehäuse wirkt als strukturelles Mitglied des Wandlers und bestimmt im Allgemeinen die Größe des endgültigen Wandlers. Daher wird der Gehäuse häufig gemäß unterschiedlichen Anwendungsanforderungen ausgewählt. In einigen speziellen Anwendungen ist häufig erforderlich, die mechanische Struktur gemäß den Anwendungsanforderungen zu entwerfen. Darüber hinaus schützt das äußere Gehäuse auch die inneren Komponenten. Die Rolle des Designs ist nicht nur das Design der Formstruktur, sondern auch die Eigenschaften des Materials.