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技術(shù)文章

超聲波換能器工作原理及注意點(diǎn)

閱讀：23發(fā)布時(shí)間：2024-7-29

　　原理：
 
　　超聲波換能器是把高頻電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。由材料的壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)再傳遞出去，而自身消耗很少的一部分功率。
 
　　換能器幾個(gè)匹配的注意點(diǎn)：
 
　　頻率匹配同樣也非常重要。這首先是因?yàn)橹荒芄ぷ髟谒闹C振頻率點(diǎn)，所以驅(qū)動(dòng)電源、變幅桿、焊接模具(工具頭)都應(yīng)該在這個(gè)頻率下工作。一般而言， 我們希望這個(gè)差別不超過±0.1kHz， 能小一點(diǎn)就更好。我們強(qiáng)烈建議您配套焊接模具(焊頭)的頻率低于振動(dòng)子頻率0.1kHz左右(小信號頻率) 。同時(shí)就應(yīng)考慮到，超聲波換能器接上變幅器和模具頭后，系統(tǒng)的諧振頻率峰會變得很尖銳，也即帶寬很窄，機(jī)械品質(zhì)因數(shù)很大，頻率偏移一點(diǎn)都會造成阻抗很大的增加。表現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)電源上就是電源(振幅表電功率)很大或過載保護(hù)。若剛好這時(shí)是空載調(diào)機(jī)，則很可能會造成晶片錯(cuò)位，晶片裂或中心螺桿斷。
 
　　功率匹配和阻抗匹配主要是考慮到超聲波焊接系統(tǒng)是間隙式工作，負(fù)載變化很大，焊接時(shí)要有足夠的功率輸出，空載時(shí)要控制在最小振幅。否則，就像前面提到的，空載時(shí)輸入很大，則損壞換能器。滿載時(shí)功率上不去，焊不牢還是沒用的。

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