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(chǎn)生交變電信號驅動壓電超聲換能器中壓電陶瓷片振動，產(chǎn)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(chǎn)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?？膳c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。