超聲波換能器是構(gòu)成超聲波振動(dòng)子的基本元件，主要用來(lái)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（振動(dòng)）的電動(dòng)機(jī)，超聲波換能器結(jié)構(gòu)圖如下：

換能器的孔徑，叉指寬度，間距，是換能器的重要幾何參數(shù)。這些參數(shù)不僅表征了叉指換能器的結(jié)構(gòu)特征，而且對(duì)換能器的電學(xué)和頻率特性也有著重要影響，所以是設(shè)計(jì)各種頻率超聲波振動(dòng)子的重要參數(shù)。對(duì)于壓電陶瓷寬度a、指間距p和孔徑w都為常數(shù)，且金屬化率η一0.5的IDT，稱(chēng)為均勻換能器(uniform transducer)，而幾何參數(shù)a、p或w隨坐標(biāo)變化的換能器則稱(chēng)為加權(quán)換能器(weighting transducer)。均勻換能器是最基本、最簡(jiǎn)單的IDT。

超聲波換能器通常根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和功率分級(jí)，典型超聲波換能器在20kHz下可以輸出20～25tcmpp的振幅，一般由壓電體或磁力控制部件完成。大多數(shù)工業(yè)超聲波焊接設(shè)備采用壓電式換能器，因?yàn)槠湓诠舱裣逻\(yùn)轉(zhuǎn)更有效。

在壓電式系統(tǒng)中，通常采用較高電壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，而較高電流驅(qū)動(dòng)磁力控制轉(zhuǎn)換器。需要注意的是，轉(zhuǎn)換器的頻率決定了其功率大小。因?yàn)闉榱吮ＷC較高的效率(+90%)，轉(zhuǎn)換器通常設(shè)計(jì)在特定頻率下共振，并且其長(zhǎng)度為波長(zhǎng)的一半，所以轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)度是固定的。

這樣就限制了轉(zhuǎn)換器的實(shí)際尺寸，反過(guò)來(lái)限制了其表面積和轉(zhuǎn)換器可能輸出的熱盈。因此，轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部損耗會(huì)產(chǎn)生熱積累，引起調(diào)諧和應(yīng)力問(wèn)題。所以隨著頻率的增大，轉(zhuǎn)換器長(zhǎng)度減小，從而減小了熱擴(kuò)散有效表面積，限制了轉(zhuǎn)換器的可能連續(xù)功率大小。

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