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Tonpilz型压电换能器机电等效模型（一）

来源： | 发布日期：2022-08-22

Tonpilz在德语中有蘑菇的意思,这种换能器外形类似千蘑菇或喇叭，所以称之为Tonpilz型压电换能器。该类换能器通常采用在压电陶瓷圆片的两端面夹以金属块的结构形式,因此这种结构的换能器也称为夹心式换能器或复合棒换能器，它以较小的重量和体积获得大的声能密度而广泛地用于大功率水声和超声领域。Tonpilz换能器的结构示意图如图3.1所示。

作为一种常用的发射型换能器，当压电晶堆接受电场激励产生振动时，在压电晶堆的某处存在一个“节面”将换能器分为两个部分，节面处的振速为零，换能器以此为界向前后两个方向辐射声功率。

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由于压电陶瓷属于一种绝缘性材料，因此其导热性能很差，在大功率状态下极易发热，从而造成能量的转换效率下降，在夹心式压电换能器中，由于使用了金属前后盖板，换能器的导热性能会得以改善：同时为了增加前辐射头的声辐射，通常前辐射头选取硬铝等轻金属，后盖板选取钢等重金属，这样增大了前后的振速比。为了增大辐射面积，前辐射头常做成喇叭形心。

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