一种空耦式压电超声换能器及其等效电路模型

摘要

本发明公开了一种空耦式压电超声换能器，包括分离式的发射端和接收端。两端均包括外壳，外壳一侧设置有接插件，外壳另一侧设置有匹配层；外壳内部包括与匹配层连接的压电晶片，压电晶片通过导线连接接插件，其中发射端在导线上设置有匹配电路。压电晶片为1‑3型压电复合材料，匹配层为空心聚合物微珠/环氧树脂复合材料。一种空耦式压电超声换能器等效电路模型，包括发射端等效电路模型和接收端等效电路模型。通过梅森等效电路对压电晶片进行等效。该模型充分考虑材料的声阻抗和声衰减。选用低衰减性的匹配层材料，仅用单层匹配层即可实现高灵敏度的效果。该空耦式超声换能器技术方案具有灵敏度高，频率带宽宽，结构简单，成本低，工艺可靠等优点。