超声波流量计探头及换能器原理  二十七

§2.3 电动式接收换能器

电动式接收换能器的工作过程是F→V→E→i，这里的F是声波作用力（声压）。

一.机械振动方程式

声压Po作用在接收换能器振动膜片上的力为：F=γPoS式中：S-振动膜片的面积；γ-声场畸变系数，这里引入γ的原因是由于接收换能器占据有一定的空间，以至所接收到的声压并不是真实的原自由声场中的声压Po与声波作用力F相平衡的作用力有两个，一个是机械振动系统的反作用力V（Zm+Zr）--惯性力，另一个是感应电流产生的电磁力Bil，由此可得到机械振动系统的力平衡方程式，亦即机械振动方程式：γPoS=Bil+V（Zm+Zr）或者 F=Bil+V（Zm+Zr）

二.电路状态方程式

当振动膜片以速度V振动时，线圈两端的感应电势为：U感=BlV

此时电路中有电流i，则可以得到接收换能器的电路状态方程式：U感=i（Zo+Ze）式中：Zo-接收换能器的电阻抗；Ze-接收换能器负载（如放大处理及显示电路）的电阻抗。

超声波流量计