换能器的运作原理你能理解吗？

换能器是一种能量转换器件其性能描述和评价需要许多参数. 换能器的特性参数包括共振频率、频带宽度、机电耦合系数、电声效率、机械品质因数、阻抗特性、频率特性、指向性、发射及接收灵敏度等等. 不同用途的换能器对性能参数的要求不同例如对于发射型换能器要求换能器有大的输出功率和高的能量转换效率;而对于接收型换能器则要求宽的频带和高的灵敏度及分辨率等. 因此在换能器的具体设计过程中必须根据具体的应用对换能器的有关参数进行合理的设计.

为了确定换能器的工作状态必须求出它的机械振动系统的状态方程式和电路系统状态方程式.换能器机械系统的状态方程式(简称为机械振动方程)是换能器处于工作状态时描写它的机械振动系统的力和振速的关系式而电路系统的状态方程式(简称电路状态方程式)是描写电路系统的振动特性的. 由于换能器的机械系统和电路系统是互相耦合的所以机械系统的振动会影响到电路的平衡而电路的变化也会影响到机械系统的振动因此我们总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性.
由上述换能器的三组基本关系式可以对应地作出换能器三种形式的等效图. 第一种是等效机械图将换能器等效为一个纯机械系统的等效图;第二种是把机械一边的元件和参量通过机电转换化为电路一边的元件和参量即把一个换能器等效为一个纯电路系统称此为等效电路图;第三种称为等效机电图同时包含电路一边和机械一边的等效图. 利用这些等效图可以简便地求出换能器的若干重要的性能指标.