超聲波換能器指向性因素的特性

發(fā)布日期：2021-09-09 作者：新威電子點(diǎn)擊：

一般情況下，要求所使用的超聲波換能器有尖銳的指向性，就象使用聚光手電筒照明，這樣有利于集中發(fā)射能量，在接收時(shí)能獲得較高的信噪比，也有利于對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的定位評(píng)定。超聲波換能器的指向性與其輻射面尺寸、結(jié)構(gòu)、工作頻率和傳聲介質(zhì)特性等相關(guān)，通常可用指向性因素來(lái)反映超聲波換能器的指向性。

對(duì)于發(fā)射超聲波換能器，所謂指向性因素是指在發(fā)射聲束的主軸線聲壓上，遠(yuǎn)離發(fā)射超聲波換能器的某一定點(diǎn)處某頻率的均方聲壓與通過該點(diǎn)和換能器同心的球面上某點(diǎn)同一頻率的均方聲壓之比。對(duì)于接收超聲波換能器，則是指沿?fù)Q能器主軸線傳來(lái)某頻率聲波，所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)平方值與頻率相同、方均根聲壓相同的擴(kuò)散聲場(chǎng)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)平方值之比。

超聲波換能器

超聲波換能器指向性因素也可以用分貝(dB)表示，這是稱為指向性指數(shù)，它等于指向性因素的常用對(duì)數(shù)乘10。對(duì)于發(fā)射換能器，指向性指數(shù)也可稱作指向性增益。超聲波換能器和超聲系統(tǒng)（電路、軟件）是密不可分的，單獨(dú)的談?wù)摮暡〒Q能器或者系統(tǒng)沒有太大意義，只有兩者匹配良好才是最佳的。

對(duì)超聲波換能器的指標(biāo)參數(shù)要求也是因系統(tǒng)而異的，比如對(duì)于超聲波換能器的盲區(qū)，收發(fā)兼用的超聲波換能器對(duì)該指標(biāo)要求較高，而僅作為發(fā)射或接收的超聲波換能器，以及測(cè)距成像外的超聲波換能器，相對(duì)而言，就要求很低了。所以選擇超聲波換能器時(shí)，是要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況定指標(biāo)和要求的。