Development of Variable Frequency and Amplitude Ultrasonic Transducer Device

当前，超声换能器主要以单一频率工作，其功率调节只能依靠振幅调节实现，由于无法调节其输出频率，因此，不同应用时，仅能提供单一激励频率，难以有效应对不同场景需求。例如拔出牙根桩的操作过程中，牙根桩具有其自身固有频率，如激励频率与其较接近，可以引起更高振幅从而提升拔除效率，但当前固定振动频率的换能器难以满足此需求。因此可见，超声换能器变频的关键问题是如何在线调节变幅杆的固有频率。在前期调研过程中发现，中科院汪承灏将电容负载或电感负载元件连接到压电陶瓷上会改变压电陶瓷的振动特性。即通过在变幅杆中串入一些变频压电陶瓷，并改变其电负载，即可实现大范围频率调节。基于上述调研，本项目拟开展本设计工作，研制出变频变幅超声换能器原型机。