换能器
将一种能量形式转变为另一种能量形式的器件
条目
换能器（英文名：transducer[1]，别名：传感器）是将一种能量形式转变为另一种能量形式的器件或装置。[2]
当一定频率的声频信号加在换能器上时，换能器上的压电陶瓷片受到外力作用而产生压缩变形，由于压电陶瓷的正压电效应，压电陶瓷上将出现充、放电现象，即将声频信号转换成了交变电信号。这时的换能器就是接收换能器。当交变电信号加在压电陶瓷片两端面时，由于压电陶瓷的逆压电效应，压电陶瓷片会在电极方向产生周期性的伸长和缩短。这时的换能器就是发射换能器。[4]换能器种类很多，分类方法也很多，根据输入的生物信号种类可分为张力换能器、压力换能器、速度换能器、温度换能器和气敏换能器等。根据工作原理的不同可分为电感式、电容式、电阻式、电势式等换能器。[2]其中压电式换能器主要由压电元件、阻尼块、探头架等零件构成。[5]
不同换能器对性能参数的要求不同。如压电超声换能器的特性参数包括共振频率、频带宽度、机电耦合系数、电声效率等。发射型压电超声换能器，要求有大的输出功率和高的能量转换效率等。[6]换能器常应用于智能制造、工业加工等领域，[3]在可穿戴、小尺寸医 学影像等设备中有着广泛应用前景。[7]
工作原理
将声能转换成电能的是接收换能器，将电能转换成声能的称为发射换能器。当一定频率的声频信号加在换能器上时，换能器上的压电陶瓷片受到外力作用而产生压缩变形，由于压电陶瓷的正压电效应，压电陶瓷上将出现充、放电现象，即将声频信号转换成了交变电信号。这时的换能器就是接收换能器。当交变电信号加在压电陶瓷片两端面时，由于压电陶瓷的逆压电效应，压电陶瓷片会在电极方向产生周期性的伸长和缩短。这时的换能器就是发射换能器。如果换能器中压电陶瓷的振荡频率在超声波范围，则其发射或接收的声频信号即为超声波。[4]