-
题名超声波流量计的阻抗匹配设计
- 1
-
-
作者
扶艺辉
刘瑜
肖汉林
王明杰
-
机构
浙江理工大学信息科学与工程学院
杭州科兰铂科技有限公司
-
出处
《电子科技》
2025年第3期68-74,共7页
-
基金
浙江省自然科学基金(LY22F030014)。
-
文摘
为提高超声波流量计测量精度,需要对激励信号源和超声波压电换能器之间进行阻抗匹配,但现有超声波压电换能器的阻抗匹配装置依赖进口,存在操作复杂、灵活性不佳等缺点。为降低制造和维护成本并提升操作的方便性,文中设计了串联电感、并联电感两种阻抗匹配电路。文中设计模拟开关电路实现超声波信号的收发控制,信号放大电路负责放大超声波信号,单片机实现模拟开关电路的通道切换和超声波传播时间的数据采集。仿真结果表明,串联电感阻抗匹配优化了输入信号波形,提高了超声波压电换能器的驱动效率。实验结果表明,串联电感阻抗匹配后,单片机测量的超声波传播时间数据提前了50μs,提高了超声波传播时间数据的准确性。但是激励信号源内阻较小,因此并联电感阻抗匹配效果不佳。
-
关键词
气体流量计量
超声波时差法
超声波压电换能器
阻抗匹配
等效电路
谐振频率
测量精度
信号分析
-
Keywords
gas flow measurement
ultrasonic transit-time difference method
piezoelectric transducer
impedance matching
equivalent circuit
resonant frequency
measurement precision
signal analysis
-
分类号
TN64
[电子电信—电路与系统]
-
-
题名声压增强型压电微机械超声换能器
被引量：2
- 2
-
-
作者
张玉超
王光华
周红宇
张士钦
苗斌
李加东
-
机构
长春理工大学机电工程学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
中国科学院多功能材料与轻巧系统重点实验室
-
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023年第4期619-623,共5页
-
基金
国家自然基金资助项目(62074159)
国家重点研发计划基金资助项目(2021YFB3201600)。
-
文摘
压电微机械超声波换能器(PMUT)在医疗成像、测距、无损检测和流量感应等领域有着广阔的应用前景。针对传统结构PMUT输出声压较低的问题,该文提出了一种集成亥姆霍兹谐振腔的声压增强型PMUT。构建了声压增强型PMUT的等效电路模型,模拟并对比分析了声压增强型PMUT和传统PMUT的轴上声压。结果表明在70 kHz谐振频率下,声压增强型PMUT沿z轴的输出声压比传统的PMUT沿z轴的输出声压高约42%。测距结果表明,集成了亥姆霍兹谐振腔的PMUT最远测距能力达到2.62 m,比传统结构的PMUT提升了27%。这种结构为PMUT在提升测距能力和拓宽应用场景方面提供了一种新思路。
-
关键词
压电微机械超声波换能器(PMUT)
输出声压
亥姆霍兹谐振腔
等效电路
测距
-
Keywords
piezoelectric micromechanical ultrasonic transducer(PMUT)
output sound pressure
Helmholtz resonant cavity
equivalent circuit
ranging
-
分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
TB552
[理学—声学]
-
