厚圆片超声换能器电路系统设计

针对水果超声检测时存在声波穿透性能差,致使无法实现水果特征参数有效检测的问题,设计了一种用于水果超声检测的电路系统,用于解决这一技术瓶颈。该系统中,换能器采用厚径比为R/H=259的厚圆片压电陶瓷作为敏感元件,通过AT89S52控制的MOS管半桥对DC/DC升压转换电路产生的幅值为450 V的直流高压进行调制,将得到的高压方波信号（可调脉宽范围3～12 μs）对换能器进行激励,以产生高能低频的超声波。通过将该电路系统应用于苹果中声速的测定,验证了该电路系统的有效性。该检测系统可为水果特征参数、水果品质以及损伤的超声检测提供技术参考。     

超声波流量计换能器参数的选择

超声波换能器是超声波流量计的重要组成部分,它是利用超声波技术进行流量测量的关键,其参数选择直接影响到整个检测系统的性能和可靠度。针对外夹式超声波流量计不能准确地选取换能器的问题,基于时差法测量原理,分析了超声波在管道中的传播过程;进而通过分析计算获取换能器的发射频率、发射角度以及发射强度。根据计算得到的技术参数可以更加准确地选取超声波换能器。     

用于压电换能器的频率跟踪驱动电路设计

针对新的压电换能器损耗模型理论,设计并实现了跟踪最佳驱动频率的驱动电路。通过测量验证了最佳频率工作点的存在;利用LC滤波电路克服了电流振荡波形引起的干扰;对换能器进行阻抗匹配设计;通过数字锁相电路,结合FPGA多线程工作模式,实现了最佳频率跟踪。实验结果,在新的频率跟踪系统下,换能器的发热量降低为原来的一半,相较于定频系统运行更加稳定。     

高频、高温超声换能器

100％(002)取向的AlN压电膜经过化学气相沉积(CVD)工艺被淀积在石英、蓝宝石和LMN陶瓷上。在1020-1040K的温度区间其生长率达到>20nms~(-1)。这些膜具有已知的任何压电材料最高的数值(125)和绝缘强度(>2×10~7Vcm~(-1))。其相对介电常数约为8.6,厚向(机电)耦合系数K_t值为20％。这种膜在≤1430K温度显示出超声响应。30MHz纵波换能器产生在石英延迟棒上的信号强度和在ZnO器件上产生的信号强度相差不大。未被冷却的、高温超声器件是使用取向的AlN膜研制的。     

大功率高Q值超声振动系统频率自动跟踪

在功率超声应用中,频率自动跟踪技术是需要解决的一个重要课题,是提高超声设备输出功率和效率的重要途径之一。本文根据超声换能器在谱振频率附近的电抗特性。本文根据超声换能器在谱振频率附近的电抗特性,由此得出采用锁相技术进行频率自动跟踪的理论基础。文中详细叙述了锁相控制电路的结构和工作原理,并用实验检验了该控制系统的可行性。     

压电换能器谐振频率动态检测的研究

超声波换能器串联谐振频率的检测和研究都是基于静态分析,因而存在无法对实际应用电路进行动态参数的识别和实时跟踪的缺点.基于压电换能器的等效电路,结合导纳圆分析,提出了一种检测换能器谐振频率和相关参数的方法.该方法对超声波电源实现自动识别、跟踪以及动态匹配压电换能器谐振频率等具有非常重要的参考作用.动态检测结果表明,该方法可以较好地检测出压电换能器的谐振频率.     

几种超声位移检测用电容换能器的设计

介绍了3种用于检测超声波与声振动位移信号的电容换能器,可较灵敏地测试宽声带发射瞬态信号,具有简易的结构,尤其适合在实验室条件下对试样作测试。     

气介超声换能器声匹配的应用

通过声传播透过率的分析,指出以往换能器的发射、接收效率不高的原因,提出一种在不改变原设计的基础上,可以提高换能器发射、接收效率的有效方法.文中还给出了应用的实际效果.     

基于选频补偿的磁电式速度传感器频响展宽研究

本文从磁电式绝对振动速率传感器的力学模型入手,分析了该传感器的固有缺陷,提出了一种基于选频网络,对传感器传递函数进行电路模拟补偿,从而展宽其频响的新方法。     

用于超声波激发与检测的电容声换能器

介绍了一种用于激发与检测超声波的电容式换能器,并详细论述了这种非接触换能器的原理。将电介质薄膜置于试样与换能器之间,即提高了发射与接收效率,同时又保持了它的非接触特点。     

阻尼对加速度传感器幅频特性的影响

针对加速度传感器在工程应用中的特点,从传感器的力学模型出发,分析了阻尼对加速度传感器幅频特性的影响,提出了对不同应用环境应选取的阻尼比系数。     

超声波测距在汽车倒车防撞系统中的应用

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物啦测量仪等都可以通过超声波来实现。本文主要介绍超声波在汽车倒车防撞报警系统中的应用，以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。     

高灵敏度弦频式压力传感器的研制

介绍一种新型的高灵敏度弦频式压力传感器的结构特点，工作原理，测试方法及应用范围。     

振弦式传感器标定曲线的拟合公式

阐述了振弦式传感器标定曲线的两个拟合公式,并给出了用最小二乘法计算传感器常数的方法。     

医用线阵换能器声场指向性曲线的计算机模拟

本文介绍了基于Visual Basic语言的线阵换能器声场指向性曲线的计算机模拟.     

变频调速系统中电动机和变频器选择及问题分析

本文分析了选用标准笼形电动机的容量计算方法、问题分析和选用变频器的型式、容量、注意事项。     

用于血管内成像的 60 MHz 高频超声换能器设计及其成像实验

在血管内超声成像系统中,超声换能器是重要的部件之一,对成像性能起决定性作用。提高超声换能器的成像分辨率可以获得更多图像细节,有助于临床获取动脉粥样硬化斑块的细节信息。此外,超声换能器还需要具有足够的穿透深度,能够对斑块和血管进行完整评估。而成像分辨率和成像深度都与超声换能器的频率密切相关,且二者相互制约。该文综合考虑了冠脉成像对成像分辨率与成像深度的要求,优化设计并制备了一种 60 MHz 的微型高频换能器。仿体实验表明,基于该换能器的超声成像分辨率可显著提高,且成像深度满足冠脉成像的需求。大动物活体实验结果表明,与商业 40 MHz 换能器相比,该文所设计的换能器能更清楚地看到血管中膜内层边界和支架结构,可以为临床提供更精细的指导优化。