安泰ATA-4011B高壓功率放大器在超聲換能器醫(yī)療超聲研究中的應(yīng)用
超聲波換能器發(fā)射的是超聲波也可以稱之為機械波,它方向性好、穿透能力強,在水中和空氣中都可以傳播。可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌、消毒等。超聲波常用的換能器由振動激勵方式區(qū)分分為磁致伸縮換能器和電致伸縮換能器。超聲波換能器的驅(qū)動部分(高壓功率放大器)和接收電路(前置放大器)是測試系統(tǒng)中關(guān)鍵的儀器。而高壓放大器在超聲換能器醫(yī)療超聲研究中也有著良好應(yīng)用,今天Aigtek安泰電子就給大家介紹一下。
20世紀初,電子學的發(fā)展使人們能利用某些材料的壓電效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)制成各種機電換能器。1917年,法國物理學家朗之萬用天然壓電石英制成了夾心式超聲換能器,并用來探查海底的潛艇。隨著軍事和國民經(jīng)濟各部門中超聲應(yīng)用的不斷發(fā)展,又出現(xiàn)更大超聲功率的磁致伸縮換能器,以及各種不同用途的電動型、電磁力型、靜電型換能器等多種超聲換能器。今天我們就來說一下,超聲波換能器在醫(yī)療上的用途:
超聲波換能器在醫(yī)療上的用途主要分為兩部分,醫(yī)療檢測或者是治療。
想在醫(yī)院里面大家常見的,B超、彩超、超聲全息影像技術(shù)、超聲波手術(shù)刀、超聲波碎石頭技術(shù)等,這些醫(yī)療儀器都是使用超聲波換能器來工作的。
醫(yī)學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,超聲波發(fā)射到人體內(nèi),當它在體內(nèi)遇到界面時會發(fā)生反射及折射,發(fā)射到人身體中會被吸收而衰減,它對人身體的組織不會造成傷害。應(yīng)用在的醫(yī)療設(shè)備不同,所以用途也是不一樣的,因為超聲波對身體無害,所以在醫(yī)療屆也是被廣泛的應(yīng)用。
高壓功率放大器是整個超聲測量系統(tǒng)的基礎(chǔ),只有功率放大器自身的頻率達到很高時才能驅(qū)動固有頻率也很高的換能器,使換能器產(chǎn)生共振,從而發(fā)出高頻的超聲波,以滿足實際測量的需要。
超聲換能器驅(qū)動的基本原理:
超聲波為直線傳播方式,頻率越高,繞射能力越弱了,但反射能力越強。換能器在電脈沖激勵下可將電能轉(zhuǎn)化為機械能,向外發(fā)送超聲波;反之,當換能器處于接收狀態(tài)時,它可將聲能(機械能)轉(zhuǎn)化為電能。常用的超聲測量系統(tǒng)的方法是回聲探測法。其工作原理是:信號發(fā)生器產(chǎn)生一定的電壓信號經(jīng)由高壓功率放大器作用于換能器的發(fā)射頭,使換能器發(fā)射超聲波脈沖,此聲波發(fā)射出去后被超聲波接收換能器所接收。
目前針對市場上常規(guī)的信號放大器輸出電壓低,帶負載能力弱,無法驅(qū)動超聲波換能器等大功率容性負載的實際問題,Aigtek研發(fā)設(shè)計了各個系列和型號的功率放大器,以驅(qū)動各種不同應(yīng)用的換能器。
以ATA-4011B高壓功率放大器為例,帶寬:(-3dB)DC~1.2MHz,電壓:160Vp-p(±80Vp),電流:1.41Ap,功率:112.8Wp,壓擺率:≥426V/μs,具備程控功能,在超聲換能器,超聲醫(yī)療領(lǐng)域有著良好應(yīng)用。
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