聲發(fā)射傳感器的工作原理

某些晶體受力產(chǎn)生變形時(shí)，其表明出現(xiàn)電荷，而在電場(chǎng)的作用下，晶片又會(huì)發(fā)生彈性變形，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。常用聲發(fā)射傳感器的工作原理，基于晶體元件的壓電效應(yīng)，將聲發(fā)射波所引起的被檢件表面振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，供于信號(hào)處理器。

壓電材料多為非金屬介電晶體，包括：鋯鈦酸鉛、鈦酸鉛、鈦酸鋇等多晶體和鈮酸鋰、碘酸鋰、硫酸鋰等單晶體。其中，鋯鈦酸鉛（PZT-5)接收靈敏度高，是聲發(fā)射傳感器常用壓電材料。鈮酸鋰晶體居里點(diǎn)高達(dá)1200攝氏度，常用作高溫傳感器。

傳感器的特性包括：頻響寬度、諧振頻率、幅度靈敏度，取決于許多因素，
                                      包括：1、晶片的形狀、尺寸及其彈性和壓電常數(shù)；
                                                 2、晶片的阻尼塊及殼體中安裝方式；
                                                 3、傳感器的耦合、安裝及試件的聲學(xué)特性。

壓電晶片的諧振頻率f與其厚度t的乘積為常數(shù)，約等于0.5倍的波速v，即ft=0.5v,可見(jiàn)，晶片的諧振頻率與其厚度成反比。