Пьезоэлектрические преобразователи широко используются в современной технике, так как они позволяют осуществлять преобразование электрической энергии в механическую и наоборот. В данной статье мы рассмотрим устройство пьезоэлектрическогопреобразователя с частотой 15-20 кГц.
Преобразователь состоит из обычного пьезоэлектрического кристалла, который способен генерировать ультразвуковую волну при подаче на него электрического напряжения. Кристалл состоит из множества мелких диэлектрических областей, которые обладают свойством поляризации при воздействии на них электрического поля. Это свойство называется пьезоэффектом.
В пьезоэлектрическом преобразователе все кристаллы ориентированы в одном направлении, что позволяет им работать более эффективно. При подаче на кристалл электрического поля происходит поляризация диэлектрических областей, что приводит к деформации кристалла. Эта деформация создает ультразвуковую волну, которая распространяется через воздух или другую среду.
Частота колебаний пьезоэлектрического преобразователя определяется его размерами и формой. Чем меньше преобразователь, тем выше будет его частота колебаний. Также важно учитывать жесткость материала кристалла и его технические параметры.
При проектировании преобразователя необходимо учитывать ряд факторов, таких как уровень производительности, частота колебаний, форма и размеры корпуса, метод крепления и подвода электрического напряжения к кристаллу и т.д. Важно также учитывать условия эксплуатации преобразователя, такие как температурный диапазон, вибрации, возможность попадания влаги и др.
Пьезоэлектрические преобразователи широко используются в медицинских устройствах, ультразвуковых датчиках, производственном оборудовании, акустических системах и др. Они обладают высокой эффективностью и точностью, надежностью и долговечностью.
В заключение, можно сказать, что пьезоэлектрический преобразователь представляет собой один из наиболее эффективных и универсальных способов преобразования электрической энергии в механическую и наоборот. Он может быть использован в различных областях техники и обладает многими преимуществами перед другими типами преобразователей.