新聞資訊 | 2022-05-26

關(guān)于超聲波接收電路與發(fā)射基礎(chǔ)原理

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關(guān)于超聲波接收電路和傳輸?shù)幕驹?超聲波的傳輸幾乎不受光、灰塵、煙霧、電磁干擾和有毒氣體的影響，可以通過氣體、液體和中間體進(jìn)行傳輸，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和民用領(lǐng)域，如超聲波測距、超聲波清洗機(jī)、醫(yī)用超聲波檢測等。

壓電換能器作為聲能和電能的轉(zhuǎn)換裝置，直接影響整個(gè)超聲波M測量系統(tǒng)的性能。壓電換能器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)涉及阻抗匹配、脈沖換能器設(shè)計(jì)和振動(dòng)換能器，既需要理論基礎(chǔ)，又需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是R&D人員面臨的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。

國內(nèi)壓電換能器的驅(qū)動(dòng)電路主要采用兩種設(shè)計(jì)方法:

一、是直接驅(qū)動(dòng):

壓電換能器采用固定頻率，通過觸發(fā)大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件直接驅(qū)動(dòng)，如場效應(yīng)管和可控硅，換能器直接由電源電壓供電。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，缺點(diǎn)是工作效率低，受電源電壓限制，不能驅(qū)動(dòng)大功率器件。

二、推挽電路驅(qū)動(dòng):

采用固定頻率的雙極脈沖驅(qū)動(dòng)推挽變壓器工作。推挽變壓器的次級(jí)與壓電換能器并聯(lián)，電容和電感用于阻抗匹配。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是可以驅(qū)動(dòng)大功率器件，缺點(diǎn)m是很難進(jìn)行阻抗匹配和寬電壓。由于另一種激勵(lì)模式，換能器的兩端不會(huì)諧振，如果沒有很好的匹配和調(diào)諧，工作效率會(huì)相對較低。

根據(jù)不同的應(yīng)用，如電源、收發(fā)器集成、診斷和治療，換能器驅(qū)動(dòng)電路的具體實(shí)現(xiàn)會(huì)有所不同。超聲波發(fā)射和接收電路是超聲波診斷設(shè)備的關(guān)鍵部分。整個(gè)電路分為發(fā)射和接收兩部分，共用同一個(gè)陣元。發(fā)射部分產(chǎn)生由發(fā)射輸入驅(qū)動(dòng)的激勵(lì)波形，并激勵(lì)陣列元件以產(chǎn)生超聲波。接收單元接收人體組織中超聲波的回波，并通過接收電路放大、顯示和輸出回波信號(hào)。