压电复合材料用于透镜式聚焦换能器的研究

为了增加聚焦换能器的带宽, 抑制其多模振动耦合现象, 提高电声转换效率, 实验采用1-3型压电复合材料代替压电陶瓷作为超声发射材料, 设计并制作了一种新型的1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器。通过频率特性的对比研究, 证明了1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器不仅能增加换能器的带宽, 达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器带宽的3.13倍, 而且能明显抑制径向振动, 得到单一纯净的厚度振动模态。另外, 1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器的电声转换效率达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器的1.88倍, 为高效率聚焦超声换能器的实现提供了理论及实验基础。     

基于1-3压电复合材料的相控聚焦系统

针对相控聚焦超声系统控制电路复杂、移相精度低, 锆钛酸铅(PZT)材料制备的换能器转换效率较低的问题。控制电路采用Verilog HDL语言将通信、倍频锁相、信号发生及信号移相功能集成在现场可编程门阵列(FPGA)中。换能器采用1-3型压电复合材料制作。实验结果显示,该相控聚焦系统提高了电路集成度与移相精度及换能器的电声转换效率。