什么是超声换能器

超声诊断仪是利用超声换能器发射超声波和接收回波,所以它是超声诊断仪的重要部件,又称作探头。超声换能器可将高频电能转换成
 
       超声诊断仪是利用超声换能器发射超声波和接收回波,所以它是超声诊断仪的重要部件,又称作探头。超声换能器可将高频电能转换成机械能而发射超声波,又可对超声回波进行接收而转换成电能,是一种电一声、声一电转换器件。超声换能器性能的优劣,直接影响到成像的质量。
 
       超声换能器是用压电材料制成的,下面将简单介绍一下压电效应。单晶体的石英和多晶体的压电陶瓷如钛酸钡、锆钛酸铅等都具有压电效应。


          1.正压电效应 片状压电材料两端(厚度)受到拉力或压力的作用而产生几何形变时,由于内部介质正负电荷中心的相对位移,在此材料的两个电极面上将产生符号相反的束缚电荷,其电荷密度与所施加外力成正比。这种由于机械力的作用而激起电介质晶体表面电荷的效应,称为正压电效应。

          2.负压电效应 如果在晶体表面沿着电轴方向施加电压,则由于电场作用,引起电介
质内部正负电荷中心位移(受到电场拉曳而分离),这一极化位移又导致晶体的几何应变(形变)的这种相反的压电效应,称为负压电效应。一般情况下,压电效应是线性的,但当电场过强或压力很大时,就会出现非线性关系。晶体和陶瓷片因切割方向和几何尺寸的不同,产生机械振动的固有频率也不同。当外加的交变电压的频率与固有频率一致时,产生的机械振动最强。当外施的机械力的频率与固有频率一致时,所产生的电荷也最多。在超声波诊断仪中激励脉冲的频率必须与探头的固有频率一致。


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