為提高復(fù)合棒換能器的低頻性能、工作帶寬、發(fā)送電壓響應(yīng)和接收靈敏度,文中以鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛(PMN-PT)壓電單晶作為驅(qū)動元件,利用匹配層技術(shù)拓展帶寬,設(shè)計了寬頻帶壓電單晶換能器。利用有限元軟件分別建立壓電單晶換能器和相似規(guī)格的壓電陶瓷換能器的有限元模型,完成了對PMN-PT單晶材料性能的量化評估。水池測試表明,利用PMN-PT單晶材料作驅(qū)動元件的寬帶換能器與鋯鈦酸鉛壓電陶瓷PZT-4相比,頻率更低,帶寬更寬,發(fā)送電壓響應(yīng)提高3～5dB,接收靈敏度提高1～12dB,可有效提高換能器的水聲探測能力。

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【部分圖文】：

圖9壓電單晶換能器TVR曲線Fig.9TVRcurveofpiezoelectricsinglecrystaltransd-ucer

鍪實奔右孕拚?Ｗ詈笫?驗制作的壓電單晶換能器實物如圖8所示。4.2壓電單晶換能器的測試將制作好的壓電單晶換能器進(jìn)行封裝,以確圖8壓電單晶換能器實物Fig.8Piezoelectricsinglecrystaltransducer保在水中的密封性和絕緣性。借助自動化測量系統(tǒng),在消聲....

圖10壓電單晶換能器接收靈敏度曲線Fig.10Receivingsensitivitycurveofpiezoelectricsinglecrystaltransduce

玫難溝緄ゾЩ荒芷鶻?蟹庾?以確圖8壓電單晶換能器實物Fig.8Piezoelectricsinglecrystaltransducer保在水中的密封性和絕緣性。借助自動化測量系統(tǒng),在消聲水池對PMN-PT壓電單晶換能器進(jìn)行聲學(xué)性能測試。測試水中的TVR曲線見圖9,最大TVR為13....

圖1復(fù)合棒換能器機電等效圖Fig.1Electromechanicalequivalentdiagramofcomp-ositebartransducer

2020年2月劉一鳴,等:一種寬頻帶壓電單晶換能器設(shè)計第1期水下無人系統(tǒng)學(xué)報www.yljszz.cn109但是壓電單晶材料矯頑場較低,退極化場低,居里溫度較低,抗壓強度也較低,這些弱點需要在設(shè)計制作過程中去研究解決。2理論分析復(fù)合棒換能器主要由前蓋板、壓電材料、后質(zhì)量塊和螺桿組....

圖2左(右)半部分機電等效圖Fig.2Left-(right-)halfelectromechanicalequivalentdiagram

2020年2月劉一鳴,等:一種寬頻帶壓電單晶換能器設(shè)計第1期水下無人系統(tǒng)學(xué)報www.yljszz.cn109但是壓電單晶材料矯頑場較低,退極化場低,居里溫度較低,抗壓強度也較低,這些弱點需要在設(shè)計制作過程中去研究解決。2理論分析復(fù)合棒換能器主要由前蓋板、壓電材料、后質(zhì)量塊和螺桿組....

本文編號：3953241