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作者：王毅;邬云杰;陈竹;郑文浩;
单位：重庆理工大学机械工程学院;重庆西山科技股份有限公司;
摘要：温度特性是导致超声换能器性能衰退的重要因素，传统等效电路设计未考虑温度影响，为了更精确的反映温度对超声换能器的影响，采用融合双极化(DP)模型的方法对超声换能器等效电路进行优化。根据优化后等效电路模型设计了56 kHz超声换能器，通过仿真和实验对模型计算结果进行验证。谐振频率仿真结果与理论计算之间的误差为0.1%,稳态温度实测结果小于压电陶瓷居里温度的1/2,与仿真结果对比，误差为0.53%。对于品质因素为3 000的超声换能器，在34 V交流电压下实测振幅为32.55μm,仿真结果误差为6%。对激光振动实测数据进行了拟合，根据等效电路模型推导了换能器的C_1、C_2参数值。通过阻抗分析实验，测试结果均满足拟合结果95%置信范围，验证了模型计算结果的准确性，证明了模型设计的可行性。
关键词：超声换能器;;温度特性;;双极化模型;;等效电路;;阻抗分析
基金资助：重庆市教委科学技术研究资助项目(KJZD-K202201104)
