超聲波換能器靜態(tài)匹配系統(tǒng)

  超聲波是一種機(jī)械波，其頻率高于20KHz，具有方向性強(qiáng)、攜帶能量強(qiáng)、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)，可獲得較為集中的聲能。超聲波在傳播過程中與介質(zhì)發(fā)生相互作用，可分為以下四種超聲效應(yīng):機(jī)械效應(yīng)、空化作用、熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)。利用不同的超聲效應(yīng)可將超聲波應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，而用以超聲與其他形式能量之間轉(zhuǎn)換的裝置被稱為超聲波換能器，在超聲應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。

隨著壓電超聲波換能器的快速發(fā)展，其運(yùn)用于不同的領(lǐng)域如超聲清洗、超聲加工、超聲焊接、超聲醫(yī)療、超聲檢測等等。在功率超聲應(yīng)用領(lǐng)域中，超聲清洗占有大部分市場，超聲清洗機(jī)激勵(lì)源中的功率放大器產(chǎn)生交變電信號驅(qū)動(dòng)壓電超聲換能器中壓電陶瓷片振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。

壓電超聲波換能器結(jié)構(gòu)

目前大部分壓電超聲波換能器系統(tǒng)主要由激勵(lì)源（由信號發(fā)生器和功率放大器組成）、靜態(tài)阻抗匹配電路、壓電超聲波換能器三個(gè)部分組成，可滿足大功率壓電換能器激勵(lì)的基本要求。

激勵(lì)源主要實(shí)現(xiàn)信號產(chǎn)生及功率放大，通常是開關(guān)型超聲波電源或功率放大器，輸出阻抗為純阻性，而換能器在其諧振頻率下輸入阻抗呈容性，若激勵(lì)源直接驅(qū)動(dòng)換能器，阻抗不匹配，存在無功功率，系統(tǒng)效率低，因此必須在換能器與激勵(lì)源之間增加匹配電路，調(diào)節(jié)至阻抗匹配。

ATA-2000系列功率放大器是一款可放大交、直流信號的功率放大器。最大差分輸出1600Vp-p (±800Vp)高壓，可以驅(qū)動(dòng)高壓型負(fù)載?？膳c主流的信號發(fā)生器配套使用，被廣泛的應(yīng)用在激勵(lì)源的組成當(dāng)中，用于實(shí)現(xiàn)信號的功率放大，驅(qū)動(dòng)超聲波換能器。Aigtek功率放大器還被應(yīng)用在水下通信，mems驅(qū)動(dòng)，聲吶系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。