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双频超声波清洗机研究之六:超声波换能器的阻抗匹配

时间:2017-10-11    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

双频超声波研究之六:超声波换能器的阻抗匹配

为了提高超声波换能器的转换效率,在超声波发生器和换能器之间,需要接入匹配电路。

超声波换能器阻抗匹配的方法通常有串联和并联两种,一般串联匹配能有效地滤除其输出方波中的谐波成分,比较具有实用价值。

串联的方法换能器工作于一个特定的频率,匹配电感也谐振于此,这样匹配的电感必须取一个由计算而定的量,这种匹配相对于换能器的静止状态进行,被称为静态匹配。静态匹配在实际使用时存在一些问题,主要是:串联匹配的换能器最大功率点并不在某个点,小信号下测出的参数值与大信号下实际运用的值并不相等,换能器很难工作在原先设计的频率上,不支持频率跟踪,因此,静态匹配的原理只有在一个点上有效,这仍然不实用。

于是,我们采用了一种新的匹配机理,即建立在耦合振荡基础上的动态匹配。

这样的方式换能器电流波形与电压波形同相且无明显失真;匹配电感和换能器的温度可接受,换能器的振动状况良好。当换能器的频率漂移使系统失谐时,只需调节信号频率使系统谐振,就回到了我们所定匹配状态。动态匹配的特点是:不要求串联支路谐振;工作点不是限定在某个特定频率上,而是可以有一个变动范围,因而,匹配电感的值也可在一个范围内选取;效率被当作重要因素加以考虑;匹配不是由计算实现,而是通过动态条件下的调节完成,动态匹配由此而来。

 

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