超聲波換能器靜態(tài)匹配系統(tǒng)

  超聲波是一種機械波，其頻率高于20KHz，具有方向性強、攜帶能量強、穿透力強等特點，可獲得較為集中的聲能。超聲波在傳播過程中與介質發(fā)生相互作用，可分為以下四種超聲效應:機械效應、空化作用、熱效應、化學效應。利用不同的超聲效應可將超聲波應用于不同的領域，而用以超聲與其他形式能量之間轉換的裝置被稱為超聲波換能器，在超聲應用中起著至關重要的作用。

隨著壓電超聲波換能器的快速發(fā)展，其運用于不同的領域如超聲清洗、超聲加工、超聲焊接、超聲醫(yī)療、超聲檢測等等。在功率超聲應用領域中，超聲清洗占有大部分市場，超聲清洗機激勵源中的功率放大器產生交變電信號驅動壓電超聲換能器中壓電陶瓷片振動，產生超聲波，實現(xiàn)能量的轉換。

壓電超聲波換能器結構

目前大部分壓電超聲波換能器系統(tǒng)主要由激勵源（由信號發(fā)生器和功率放大器組成）、靜態(tài)阻抗匹配電路、壓電超聲波換能器三個部分組成，可滿足大功率壓電換能器激勵的基本要求。

激勵源主要實現(xiàn)信號產生及功率放大，通常是開關型超聲波電源或功率放大器，輸出阻抗為純阻性，而換能器在其諧振頻率下輸入阻抗呈容性，若激勵源直接驅動換能器，阻抗不匹配，存在無功功率，系統(tǒng)效率低，因此必須在換能器與激勵源之間增加匹配電路，調節(jié)至阻抗匹配。

ATA-2000系列功率放大器是一款可放大交、直流信號的功率放大器。最大差分輸出1600Vp-p (±800Vp)高壓，可以驅動高壓型負載。可與主流的信號發(fā)生器配套使用，被廣泛的應用在激勵源的組成當中，用于實現(xiàn)信號的功率放大，驅動超聲波換能器。Aigtek功率放大器還被應用在水下通信，mems驅動，聲吶系統(tǒng)等多個領域。