【摘要】：探索一種簡便的聚焦超聲功率測量方法,利用壓電陶瓷片直接接收超聲信號,通過機(jī)電類比得到壓電瞬態(tài)響應(yīng)由壓電片在聲波作用力下引起受迫振動產(chǎn)生的電壓響應(yīng)與固有振動產(chǎn)生的高頻衰減響應(yīng)疊加而成,分析輸出壓電信號與換能器聲功率之間的換算關(guān)系。對輸出壓電信號進(jìn)行二次包絡(luò)提取,獲得表征聲功率變化的電壓幅度曲線,分別找出不同換能器驅(qū)動電壓下包絡(luò)曲線的最大峰值電壓,將其平方值與聲功率計所測聲功率進(jìn)行線性擬合,并對理論關(guān)系式中的比例系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。實(shí)驗結(jié)果所得線性擬合度較高,且標(biāo)定后所得聲功率與聲功率計所測值相對誤差低于8.7%,證明了通過壓電瞬態(tài)響應(yīng)測量換能器聲功率具有可行性。
[Abstract]:A simple and convenient method for measuring the power of focused ultrasound is explored. The ultrasonic signal is received directly by using piezoelectric ceramic chip. By electromechanical analogy, the piezoelectric transient response is obtained from the superposition of the voltage response caused by the forced vibration of the piezoelectric plate under the acoustic force and the high frequency attenuation response caused by the inherent vibration. The conversion relationship between the output piezoelectric signal and the acoustic power of the transducer is analyzed. The output piezoelectric signal is extracted by quadratic envelope extraction, and the voltage amplitude curve is obtained to characterize the change of acoustic power. The maximum peak voltage of the envelope curve under different transducer driving voltage is found respectively. The square value is linearly fitted to the acoustic power measured by the acoustic power meter, and the proportional coefficient in the theoretical relation is calibrated. The experimental results show that the linear fitting is high, and the relative error between the calibrated acoustic power and the measured value of the acoustic power meter is lower than 8.7, which proves the feasibility of measuring the acoustic power of the transducer by the piezoelectric transient response.
【作者單位】： 重慶醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗室培育基地-重慶市超聲醫(yī)學(xué)工程重點(diǎn)實(shí)驗室重慶市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室;超聲醫(yī)療國家工程研究中心;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目(973項目)(2011CB707900) 國家重大科研儀器設(shè)備研制專項項目(81127901) 國家自然科學(xué)基金面上項目(11274404);國家自然科學(xué)基金項目(81201102) 重慶市教委科學(xué)研究項目(KJ1500204)資助
【分類號】：TB552

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