使用超声波换能器主要考虑的问题就是与输入输出端的匹配,其次是机械安装和配合尺寸。换能器的频率相对而言还比较直观些。
该频率是指用频率(函数)发生器,毫伏表,示波器等通过传输线路法测得的频率,或用网络阻抗分析仪等类似仪表测得的频率,一般通称小信号频率。与它相对应的是上机频率,即客户将换能器通过电缆连到机箱上,通电后空载或有载时测得的实际工作频率。
让换能器和驱动电源、焊接模具良好配合,以形成一台完整的超声波设备,简称为匹配。由于匹配对整机性能的影响是决定性的,无论怎样强调匹配的重要性都不为过。匹配主要考虑的因素是换能器的电容量,其次是换能器的频率。
需要强调的是,超声波换能器本身不是一个能量发生器,它只是一个能量转换器。是将电能转换为声能(机械能),在输入(驱动电源),输出(增幅器,模具)良好匹配的前提下,它可以转换(输出)很大的能量。
输入匹配是指换能器与驱动电源的匹配,若输出匹配好而输入匹配不好,则表现为换能器无力,焊不牢。若输出匹配不好而输入匹配好,则换能器会过载,造成晶片错位开裂,破碎,螺杆断,铝裂或烧电箱功率管。
换能器与驱动电源的匹配主要有4个方面,即阻抗匹配、频率匹配、功率匹配、容抗匹配。其中主要的是容抗和频率。如前所述因为陶瓷片是绝缘体,你几乎可以理解为换能器是不通电的,它只是相当于一个电容器。
要使超声波换能器工作,实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压,让换能器的电容充放电。