Precision Acoustics PA PVdF 传感器
PVdF 传感器具有宽带宽、短脉冲响应,可根据您的特定要求进行设计。
概述
PVdF 传感器具有宽带宽、短脉冲响应,可根据客户的特定要求进行设计。典型选项包括选择 1 MHz 至 15 MHz 之间的中心频率,不聚焦或圆柱形或球面聚焦。
也可以生产更高的中心频率设备(高达 35 MHz),但有其他限制。
PVdF换能器是一种具有高内部阻尼的压电聚合物。由PVdF制成的换能器通常具有非常宽的带宽,但其发射响应通常低于传统的块状压电陶瓷换能器。这些换能器非常适合产生短脉冲或有限持续时间的调制波信号。因此,它们通常可以在远离中心频率的范围内驱动,且输出信号仅有极小的衰减。中心频率通常在5 MHz至50 MHz之间。Precision Acoustics提供一系列设计用于浸没式使用的PVdF换能器。PVdF换能器可以制成非聚焦型,或者根据用户需求制成具有球面(点)聚焦或圆柱面(线)聚焦的换能器。这类换能器还可配备中央开口(例如用于通过光纤传递光线)。PVdF换能器特别适用于对轴向分辨率和波束宽度要求极高的成像应用(医疗或无损检测)。
Precision Acoustics公司PVDF换能器的特点:
• 中心频率范围:5 MHz至50 MHz。
• -6 dB带宽:40%至110%中心频率(取决于设计)。
• 有效元件直径:1毫米至60毫米。
• 焦距(若为聚焦型):3毫米至200毫米。
• 其他接口选项(如SMA、MCX、LEMO等)可按要求提供。
• 每个换能器都经过内部校准,包括频率响应、横向波束轮廓(聚焦探头还包括轴向轮廓)。
• 标配1.5米同轴电缆(带BNC接头)。
• 设计用于浸没式使用。
压电陶瓷材料的特点是具有良好的电机转换能力,但内部阻尼相对较低。这使得它们非常适合生产谐振换能器,但必须对它们进行严重阻尼才能生产宽带换能器。典型的重阻尼压电陶瓷换能器可能具有 4-5 个周期长的脉冲。它们是出色的发射换能器,是发射/接收设备的合理选择
几乎所有的压电陶瓷换能器都配有一个完整的四分之一波匹配层,以有效地将压电陶瓷的高特性声阻抗(通常超过 30 MRayls)耦合到水提供的 1.5 MRayl 负载中。大多数 Precision Acoustics 压电陶瓷换能器都包含一个集成的电阻抗匹配网络。这将换能器提供的复杂阻抗转换为更接近 50 Ω的阻抗。这确保了从典型的 50 Ω输出阻抗函数发生器和放大器到换能器的最佳功率传输。
压电陶瓷很难生产非常高频的器件,因为晶体变得非常薄并且容易损坏。Precision Acoustics 通常只生产中心频率为 10 MHz 或更低的压电陶瓷器件。压电陶瓷也已在内部用于生产声学输出超过 85W 的高谐振换能器。
压电聚合物材料(例如 PVdF)的特点是具有良好的机械到电转换能力,但内部阻尼相对较高。这使得它们非常适合产生非常短的脉冲、宽带换能器和 2-3 个周期的脉冲响应。然而,内部阻尼意味着它们必须由比同类压电陶瓷器件高得多的电压水平驱动。它们是出色的接收传感器,是发射/接收设备的合理选择(特别是在需要良好的轴向分辨率的情况下)。
PVdF 的声阻抗比压电陶瓷更接近水,因此基于 PVdF 的换能器不需要声学匹配层。PVdF 换能器呈现的电阻抗的性质意味着很难将其有效地转换为 50 Ω。尽管阻抗可以在有限的频率范围内匹配,但这会损害此类设备的宽带行为。因此,大多数 Precision Acoustics 压电聚合物换能器都提供简单的电感匹配(以抵消换能器的大部分电抗),但不匹配到 50 Ω。
PVdF 薄膜确实可以非常薄,因此可用于生产高频换能器。Precision Acoustics 已生产出中心频率超过 35 MHz 的微型压电聚合物换能器(直径 1 毫米)。