1.工作頻率f0：超聲波流量計換能器的工作頻率很重要,這不僅關(guān)系到換能器的頻率特性和方向特性,而巨影響到換能器的發(fā)射功率、效率、靈敏度等。大多數(shù)換能器的工作頻率是選在其機(jī)械諧振共振頻率附近,此時輸出的能量最大,靈敏度也最高。
2.機(jī)電藕合系數(shù)戈超聲換能器的機(jī)械能和電磁能的相互轉(zhuǎn)化的過程就是機(jī)械禍合的過程。機(jī)電藕合系數(shù)定義為
壓電元件的機(jī)械能與其元件的形狀和振動方式有關(guān),因此不同元件機(jī)電禍合系數(shù)是不同的。機(jī)電藕合系數(shù)是無量綱單位。
3.換能器的機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm：Qm是電學(xué)應(yīng)用到機(jī)械系統(tǒng)來的一個重要的物理量。它與標(biāo)稱帶寬Δf=Δw/2π密切相關(guān), 與換能器的機(jī)電禍合系數(shù)密切相關(guān), 也與介質(zhì)的輻射阻、換能器的結(jié)構(gòu)、材料及損耗有關(guān)。
4.換能器阻抗特性：換能器作為一個機(jī)電四端網(wǎng)絡(luò),有一定的特性阻抗和傳輸常數(shù),由于換能器在電路上要與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)輸入電路相匹配,所以計算出換能器的阻抗很重要。
5換能器的頻率特性：所謂的換能器的頻率特性就是換能器的主要參數(shù),如功率、聲壓、阻抗、靈敏度等。這對換能器在實(shí)際應(yīng)用中在一定帶寬內(nèi)獲得平坦的阻抗頻率特性有重大意義。
6.超聲波流量計換能器的方向特性換能器的發(fā)射聲能是集中在某些方向上的,即有一定的擴(kuò)散角,大小滿足
式一中兄為超聲波波長,D為換能器的直徑。
以上是換能器的基本參數(shù),有些參數(shù)是換能器的設(shè)計工藝上的問題,只需大體了解,本設(shè)計主要注重?fù)Q能器的頻率特性, 阻抗特性等。本設(shè)計采用的由Controlotron公司生產(chǎn)的型超聲波換能器通過測量得到在水介質(zhì)中工作頻率為4.4MHz, 可以由FPGA分頻實(shí)現(xiàn)。
