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超聲波探頭激勵電脈沖與聲脈沖

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  探頭的固有頻率(近似公稱頻率)fo決定于晶片厚度t和聲速c,即

  但探頭被激勵后,產生聲脈沖信號的質量(如激勵效果好壞,有無雜波等),卻和激勵電脈沖形狀和寬度有關。方波觸發的超聲品質最好而且強度、幅度較尖峰電脈沖觸發的超聲(如上圖),可倍增(需調整好方波寬度)。td的調整,那是超聲儀器發射電路如何設計的事情,一般會給出下列公式:

                2∏fo=3n/td    (n=1,2,3,…)       (2)
    式中:fo---探頭公稱頻率;
            td---激勵電脈沖寬度;

           n---可選的自然數,n=1,2,3,…。一般認為n=1最好;

           ∏---圓周率,∏=3.1416。
    如果將∏≈3,則公式(1) 可改寫為:
                  2fo.td≈n                                  (3)

    選取n=1,
                 2fo.td≈1                                  (4)

  根據公式(4)可以認為:方波的上升和下降邊差半個周期(180度),觸發效果可倍增。另外,從上述公式也可認為:從觸發電路設計上來說,應該使激勵電脈沖---方波寬度td,與探頭固有頻率fo成反比。
  激勵電脈沖的寬度td的調整,是改善機電耦合質量和探頭發射聲脈沖質量的一種手段,而與探頭產生的聲脈沖寬度無關。探頭產生的聲脈沖寬度只決定于探頭自身阻尼的質量。


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