压电薄膜(PVDF)超声波发射器.PDF

TEL:0755 前言 压电薄膜(PVDF)超声波发射器为在空气中测 距的应用提供了独特的优势。圆柱形的 40KHz PVDF 发射器提供了360 度全向水平波束指向性和 宽带特性。这些特性在很多领域提供独特的解决方 案,例如：平面内的位置、数字转换器、物体探测、 测距。对于不同的应用，可通过改变PVDF 圆柱的 长度和直径来改变发射器的谐振频率和垂直波束 指向性。PVDF 发射器有很低的Q 值，PVDF 发射 器的典型Q 值为5 。这意味着信号的上升时间和下 降时间比传统的压电陶瓷快。这一特性适用于高速 数据获取和高速数字转换方面的应用。另外，一块 有快速插孔和插针的检测板可便于对40KHZ 发射 器评估。 特性 360 度全向水平波束指向 性 宽带 低谐振Q 值 耐冲击 低成本 重量轻 应用 平面位置检测、数字转换器、距离测量、物体检测和一般的空气中测距应用。 技术指标(典型值) PVDF 厚度： 30µm 谐振频率： 40kHz 带宽： 8 kHz Q 值： 5(与外壳设计有关) 声压输出： 0.035Pa/Vp ，110dB/200Vp (0dB=2x10⎯4µbar@30cm 距离) 水平波束指向性：360° 垂直波束指向性：+/-40° 电容： 1200pF 驱动电压： Max 300Vp (脉冲驱动) Max 150Vp (连续驱动) 1 TEL: 0755 TEL:0755 环境特性 存储温度： -20°~+85° 工作温度： +5°~+60° 外形尺寸： 2 TEL: 0755 TEL:0755 应用要点： 谐振频率: 对于不同的应用，谐振频率是可调的。谐振频率同PVDF 圆 柱直径成反比。在空气中测距应用，建议的谐振频率范围是 40kHz~80kHz 。通常，较高频率适用于高分辨率应用，较低率适用于较 3 TEL: 0755 TEL:0755 大距离的应用。下面是设计举例。 垂直波束指向性：垂直波束指向性是由发射器的长度和工作频率决定 的。它同发射器的长度和工作频率成反比。下面是设计举例。 发射器外壳设计：机芯是PVDF 圆柱的机械支撑。机芯的设计对谐振频率 和水平波束角的一致性有很大的影响。建议在PVDF 圆柱和机芯间至少有 0.5mm 间隙,如下所示。若间隙小于 0.3mm，谐振频率开始增加。建议不 要将 PVDF 圆柱的顶部和底部边缘刚性地固定，如果两端刚性地固定,当 PVDF 暴露于高温下时会产生变形。如果保护罩是需要的, 正确的设计保 护罩以最大限度的保证波束的一致性是非常重要的。通过保护罩结构的声 场干扰是很难用理论计算予测的,因此,需要通过试验来设计。 PVDF 引脚：PVDF 引脚设计可根据接收器外