超声波流量计探头及换能器原理  二

在作为发射器工作时，电容器两端除加上了固定偏压外，还加上了信号电压（交变电压），两极间将因有相互吸引力存在而使振动膜发生振动。已充电的电容

器两极间相互吸引力为：F≈εr·S·U2/d2式中：εr-相对介电常数；S-电极的相对面积；U-施加电压（信号电压）；d-电极间距离吸引力F的大小与电压的正负无关，这种静电吸引力垂直于电极表面，故只能激发出纵波。电容式换能器的振动膜厚度在50微米左右时可激发出频率达10～200MHz的纵波。常用的电容式换能器有电容式传声器、录音机上的外录话筒等，其特点是频率特性响应好，但缺点则是其保养维护要求较高（如防尘、防潮、防热等以防止膜片松弛），此外，其供电系统较复杂，需和放大器装在一起且不能使用较长的电缆，使用起来有不便之处。

除了上述几种常用的电声换能器外，还有利用驻极体材料做成的静电换能器，如驻极体传声器和驻极体耳机，其特点是不需要外加偏压。驻极体材料早期采用聚酯、聚碳酸酯等聚合物，但由于其电荷稳定性较差（特别是在潮湿环境下），现已很少使用。近年来已广泛应用了具有良好的电荷稳定性的氟塑料，如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯以及聚丙烯等，还有聚偏氟乙烯还用于压电驻极体。

超声波流量计