Šta su ultrazvučni piezoelektrični pretvarači?

Ultrazvučni pretvarač je vrsta uređaja za pretvaranje energije, čija je funkcija pretvaranje ulazne električne energije u mehaničku (tj. ultrazvučnu) i zatim prenošenu, te vlastitu potrošnju malog dijela snage.

Ultrazvučni pretvarači općenito imaju magnetostriktivne pretvarače i piezoelektrične kristalne pretvarače.

Magnetostriktivni tip:

Pretvornik niklovanog lima i feritni pretvarač spadaju u magnetostrikciju.

Efikasnost elektroakustičke konverzije feritnih pretvarača je relativno niska. Nakon jedne ili dvije godine korištenja, efikasnost opada ili čak gotovo gubi sposobnost elektro-akustične konverzije. Pretvarači sa niklovanim pločama su složeni i skupi, pa se danas rijetko koriste.

Piezoelektrični kristalni tip:

Među njima, zreli i pouzdani uređaj se zove piezoelektrični pretvarač, koji ostvaruje međusobnu konverziju električne energije i energije zvuka piezoelektričnim efektom. Električni signali se pretvaraju u mehaničke vibracije piezoelektričnim efektom materijala. Pretvarač ima visoku elektro-akustičku efikasnost konverzije, nisku cijenu sirovina, jednostavan za izradu i nije lako stariti.

Uobičajeni materijali uključuju kristale kvarca, barij titanat i olovo cirkonat titanat. Ekspanzija kvarcnog kristala je premala, napon od 3000V da proizvede deformaciju ispod 0,01um. Piezoelektrični efekat barijum titanata je 20-30 puta veći od kvarcnog kristala, ali efikasnost i mehanička čvrstoća nisu tako dobri kao kod kvarcnog kristala. Olovo cirkonat titanat ima prednosti oba, općenito se može koristiti kao ultrazvučno čišćenje, detekcija grešaka i ultrazvučni pretvarač za obradu male snage.

Sastav ultrazvučnog pretvarača:

1. Centralni piezoelektrični keramički element

2. Prednje i zadnje metalne pokrivne ploče

3. List elektrode

4.Izolaciona cijev

Ova vrsta sendvič pretvarača proizvodi stabilan ultrazvučni val kada se opterećenje promijeni, što je osnovni i glavni način za dobivanje ultrazvučnog izvora snage.