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超聲波換能器工作原理及注意點

閱讀:4834      發布時間:2021-4-15
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原理:

   超聲波換能器是把高頻電能轉化為機械能的裝置。由材料的壓電效應將電信號轉換為機械振動。超聲波換能器是一種能量轉換器件,它的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率(即超聲波)再傳遞出去,而自身消耗很少的一部分功率。

 

 換能器幾個匹配的注意點:

   頻率匹配同樣也非常重要。這首先是因為超聲換能器只能工作在他的諧振頻率點,所以驅動電源、變幅桿、焊接模具(工具頭)都應該在這個頻率下工作。一般而言, 我們希望這個差別最大不超過±0.1kHz, 能小一點就更好。我們強烈建議您配套焊接模具(焊頭)的頻率低于振動子頻率0.1kHz左右(小信號頻率) 。同時就應考慮到,超聲波換能器接上變幅器和模具頭后,系統的諧振頻率峰會變得很尖銳,也即帶寬很窄,機械品質因數很大,頻率偏移一點都會造成阻抗很大的增加。表現在驅動電源上就是電源(振幅表電功率)很大或過載保護。若剛好這時是空載調機,則很可能會造成晶片錯位,晶片裂或中心螺桿斷。

功率匹配和阻抗匹配主要是考慮到超聲波焊接系統是間隙式工作,負載變化很大,焊接時要有足夠的功率輸出,空載時要控制在最小振幅。否則,就像前面提到的,空載時輸入很大,則損壞換能器。滿載時功率上不去,焊不牢還是沒用的。

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