換能器，是指電能和聲能相互轉換的器件。在回聲測深儀、都卜勒計程儀和聲相關計程儀中使用。將電能轉換成聲能的稱為發射換能器;將聲能轉換成電能的是接收換能器。發射和接收換能器通常是分開使用的，但也可以共用一個。換能器的主要性能指標有：工作頻率、頻頻寬度、電聲頻度、諧振頻率時的阻抗、指向性（發射波束寬度）和靈敏度等。按物理特性和使用材料的不同，換能器可分為兩類:磁致伸縮換能器和電致伸縮換能器。前者套用鐵磁材料的磁致伸縮效應，常由鎳或鎳鐵合金製成;後者套用電致伸縮效應和壓電效應，常由鈦酸鋇陶瓷和銑鈦酸鉛陶瓷等介質電材料製成。換能器安裝於船底，其指向性可用波束寬度或半擴散角來表征。
基本介紹
概述,分類,元件形狀,振動模式,振動方向,壓電轉換方式,傳播介質,性能參數,套用,磁致伸縮,壓電晶體,
概述
分類
元件形狀
按組成換能器的壓電元件形狀分為薄板形, 圓片形, 圓環形, 圓 管形, 圓棒形, 薄殼球形, 壓電薄膜等;
振動模式
按振動模式分為伸縮振動, 彎曲振動, 扭轉振動等;
振動方向
按伸縮振動的方向分為厚度, 切向, 縱向, 徑向等;
壓電轉換方式
按壓電轉換方式分為發射型 ( 電-聲轉換) , 接收型 ( 聲-電轉換) , 收發兼用型等。
傳播介質
按傳播介質分為液介, 固介, 氣介等。
性能參數
換能器是一種能量轉換器件,其性能描述和評價需要許多參數。換能器的特性參數包括共振頻率、頻頻寬度、機電耦合係數、電聲效率、機械品質因數、阻抗特性、頻率特性、指向性、發射及接收靈敏度等等。不同用途的換能器對性能參數的要求不同,例如,對於發射型換能器，要求換能器有大的輸出功率和高的能量轉換效率；而對於接收型換能器，則要求寬的頻帶和高的靈敏度及解析度等。因此，在換能器的具體設計過程中，必須根據具體的套用，對換能器的有關參數進行合理的設計。
為了確定換能器的工作狀態，必須求出它的機械振動系統的狀態方程式和電路系統狀態方程式。換能器機械系統的狀態方程式(簡稱為機械振動方程)是換能器處於工作狀態時,描寫它的機械振動系統的力和振速的關係式，而電路系統的狀態方程式(簡稱電路狀態方程式)是描寫電路系統的振動特性的。 由於換能器的機械系統和電路系統是互相耦合的,所以機械系統的振動會影響到電路的平衡，而電路的變化也會影響到機械系統的振動，因此我們總是利用這些方程組分析、討論換能器的工作特性。
套用
超音波是通過換能器將高頻電能轉換為機械振動。換能器的特性取決與選材和製作工藝，同樣尺寸外形的換能器的性能和使用壽命是千差萬別的。常用的大功率超音波換能器，套用於超音波塑膠焊接機、超音波金屬焊接機、各種手持式超音波工具、連續工作的超音波乳化均質器、霧化器、超音波雕刻機等設備。常用的 15KHz 20KHz 28KHz 35KHz 40KHz 55KHz 70KHz等產品 還可以根據客戶特殊要求設計製作非標換能器，以滿足各種需求。
50420直筒振子
50420直筒振子
50420倒喇叭振子磁致伸縮
磁致伸縮有鎳片換能器和鐵氧體換能器。
- 鐵氧體換能器的電聲轉換效率比較低，使用一、二年後效率下降，甚至幾乎喪失電聲轉換能力。
- 鎳片換能器的工藝複雜，價格昂貴，所以很少使用。
