wiadomości o firmie Przetwornik piezoelektryczny

Podstawą badań ultradźwiękowych jest konwersja impulsów elektrycznych na drgania mechaniczne i zamiana powracających drgań mechanicznych z powrotem na energię elektryczną.Element aktywny jest sercem przetwornika, ponieważ przekształca energię elektryczną w energię akustyczną i odwrotnie.Element aktywny jest w zasadzie kawałkiem spolaryzowanego materiału (tj. Niektóre części cząsteczki są naładowane dodatnio, podczas gdy inne części cząsteczki są naładowane ujemnie) z elektrodami przymocowanymi do dwóch przeciwległych powierzchni.Kiedy pole elektryczne zostanie przyłożone do materiału, spolaryzowane cząsteczki ustawią się w linii z polem elektrycznym, powodując indukowane dipole w strukturze molekularnej lub krystalicznej materiału.To wyrównanie cząsteczek spowoduje zmianę wymiarów materiału.Zjawisko to nosi nazwę elektrostrykcji.Ponadto trwale spolaryzowany materiał, taki jak kwarc (SiO2) lub tytanian baru (BaTiO3), będzie wytwarzał pole elektryczne, gdy materiał zmienia wymiary w wyniku narzuconej siły mechanicznej.Zjawisko to znane jest jako efekt piezoelektryczny.

Aktywnym elementem większości używanych obecnie przetworników akustycznych jest ceramika piezoelektryczna, którą można ciąć na różne sposoby, aby wytwarzać różne tryby fal.Na obrazie przekrojowego przetwornika niskiej częstotliwości można zobaczyć duży piezoelektryczny element ceramiczny.Przed pojawieniem się ceramiki piezoelektrycznej we wczesnych latach pięćdziesiątych XX wieku używano głównie kryształów piezoelektrycznych wykonanych z kryształów kwarcu i materiałów magnetostrykcyjnych.Element aktywny jest nadal czasami nazywany kryształem przez stare zegary w dziedzinie badań nieniszczących.Kiedy wprowadzono ceramikę piezoelektryczną, szybko stała się ona dominującym materiałem dla przetworników ze względu na ich dobre właściwości piezoelektryczne i łatwość wytwarzania różnych kształtów i rozmiarów.Działają również przy niskim napięciu i nadają się do ok. 300oC.Pierwszym powszechnie stosowanym piezoceramikiem był tytanian baru, a po nim w latach sześćdziesiątych XX wieku kompozycje tytanianu cyrkonianu ołowiu, które są obecnie najczęściej stosowaną ceramiką do wytwarzania przetworników.W niektórych zastosowaniach wykorzystuje się również nowe materiały, takie jak polimery piezoelektryczne i kompozyty.