超声换能器的“电感-变压器”阻抗匹配模型研究 |
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作者姓名: | 韩旭 章康宁 郑海祥 马青玉 |
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作者单位: | 南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏南京 210023;南京邮电大学通信与信息工程学院, 江苏南京 210023;南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏南京 210023;南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏南京 210023 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(11274176和11474166)、江苏高校优势学科建设工程资助项目。 |
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摘 要: | 在分析超声换能器阻抗特性和电路匹配的基础上,对传统纯电感电容匹配电路模型进行电路仿真和阻抗分析,证明该模型在谐振频率附近有大范围的电抗变化,存在电路不稳定和电阻调节精度低的问题;提出"电感-变压器"阻抗匹配模型,通过电感和变压器分别调节换能器电阻和电抗,实现电路的精确匹配,以提高超声换能器阻抗匹配的精度和稳定性,并给出了理想的匹配条件和匹配参数。利用匝数可调的变压器和电感制作了超声换能器的匹配电路,对20.8 k Hz的变幅杆换能器进行了阻抗匹配的实验测量,结果证明这种"电感-变压器"阻抗匹配模型在谐振频率附近具有较小的电抗变化范围、较低的电阻变化率和较高的电抗调节精度,在超声换能器的自动阻抗匹配中具有良好的应用前景。
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关 键 词: | 超声换能器 阻抗匹配 “电感-变压器”匹配模型 高精度调节 |
收稿时间: | 2014-09-22 |
修稿时间: | 2014-12-15 |
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