[发明专利]超声换能器频率特性的检测方法及其装置

说明书

本发明提供一种超声换能器频率特性的检测方法及其装置，属于超声测量技术领域。本发明的一种超声换能器频率特性的检测方法，包括以下步骤：检测超声换能器在不同工作频率下时焦点的多个声压；形成工作频率与声压的对应关系表，并将在不同工作频率下的多个声压进行对比，得到所述焦点的最大声压；根据所述最大声压、所述工作频率与声压的对应关系表，获取与所述最大声压相对应的最佳工作频率。

技术领域

本发明属于超声测量技术领域，具体涉及一种超声换能器频率特性的检测方法及其装置，可用于超声换能器的性能评价。

背景技术

由于超声波可通过高频振动作用于传声媒介当中，以引起传声媒介之间发生不同的效应，其已经在基础学科研究和工程应用开发中表示出非常广阔的应用前景，诊断超声与治疗超声的兴起与发展更是将超声波的应用推广到了医学应用领域。

目前，超声波的产生主要依靠的是超声换能器，超声换能器不仅是一种能够将电信号转换为声信号的器件，还是一种非线性时变系统，其在不同的工作频率下阻抗等特性差别很大，因此，超声换能器在应用中通常需要进行频率特性分析及阻抗匹配，以使超声换能器在最佳工作频率点时进行工作，使其具有大的机械振幅和高的电机转换效率。然而，现有技术中，对于超声换能器在多大工作频率范围内均可以高效的输出超声波，以及在何种频率下可以得到最大的超声输出，这些都是未知的。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种能够准确地获取超声换能器的最佳工作频率及正常工作频率带宽的超声换能器频率特性的检测方法及其装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种超声换能器频率特性的检测方法，包括以下步骤：

检测超声换能器在不同工作频率下时焦点的多个声压；

形成工作频率与声压的对应关系表，并将在不同工作频率下的多个声压进行对比，得到所述焦点的最大声压；

根据所述最大声压、所述工作频率与声压的对应关系表，获取与所述最大声压相对应的最佳工作频率。

优选的是，在检测所述超声换能器在不同工作频率下时焦点的多个声压的步骤之前，还包括：

使所述超声换能器在初始工作频率下发射超声；

检测所述超声换能器在初始工作频率下形成的声场中的各个位置的声压；

将各个位置的声压进行对比，得到超声换能器在初始工作频率下的最大声压和与该最大声压相对应的焦点。

优选的是，检测所述超声换能器在不同工作频率下时焦点的多个声压的步骤具体包括：

S01、根据预定工作频率变化量，调整上一次所述超声换能器的工作频率，以得到本次的工作频率；

S02、判断本次的工作频率是否达到预定截止频率，若本次的工作频率达到预定截止频率，则停止检测所述焦点的声压；反之，则使所述超声换能器在本次的工作频率下工作，并检测所述焦点的声压，返回步骤S01。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种超声换能器频率特性的检测装置，包括：

声压检测模块，用于检测声压；

控制模块，用于控制超声换能器以不同工作频率工作，并控制所述声压检测模块检测不同工作频率下工作的超声换能器的焦点的声压；

处理模块，其与所述声压检测模块和控制模块连接，用于根据不同的工作频率和与不同工作频率相对应的多个所述焦点的声压，形成工作频率与声压的对应关系表，并将在不同工作频率下的多个声压进行对比，得到所述焦点的最大声压，并根据所述最大声压、所述工作频率与声压的对应关系表，获取与所述最大声压相对应的最佳工作频率。

优选的是，还包括：